排序算法--快排的优化

排序算法–快排的优化

下面是我写的一种快排：

#include <iostream>
#include <stdlib.h>using namespace std;void Print(int arr[],int len)
{int i=0;for(i;i<len;i++){cout<<arr[i]<<" ";}cout<<endl;
}
int Parition(int arr[],int first,int end)
{int key=arr[first];while(first<end){while(first<end && arr[end]>=key){end--;}if(first<end){arr[first]=arr[end];}while(first<end && arr[first]<=key){first++;}if(first<end){arr[end]=arr[first];}}arr[first]=key;return first;
}
void Quick(int arr[],int first,int end)
{int k;if(first<end){//最少有两个数据//找寻基准点k=Parition(arr,first,end);Quick(arr,first,k-1);Quick(arr,k+1,end);}
}
void QuickSort(int arr[],int len)
{if(arr==NULL || len<1){return;}//快速排序就是找基准点的位置//将基准点大的数字放在基准点右，反之为左边Quick(arr,0,len-1);
}int main()
{int arr[]={12,45,11,12,20,1,5,4,30,2,9};int len=sizeof(arr)/sizeof(int);Print(arr,len);QuickSort(arr,len);Print(arr,len);return 0;
}

我们从示例中发现，要是数组越趋于有序呢，那么我们递归的次数越来越多导致开销特别大，每次的遍历都循环遍历数组；

针对快排优化一：

之前我们采用的基准数是数组的第一位，所以如果数组是有序数组的话，我们可以随机选取基准点，合理的利用rand()函数，

 - Swap(arr,first,rand()%(end-first+1)+first);//将随机值放入第一位

针对快排优化二：
我们还可以采取三数取中法;

int mid=(end-first)/2+first;
getMiddleMaxNum(arr,first,mid,end);

void getMiddleMaxNum(int arr[],int first,int mid,int end)
{if(arr[mid]>arr[end]){Swap(arr,mid,end);//基准点为mid 和 end中较大的数为基准点}if(arr[first]<arr[end]){Swap(arr,first,end);}if(arr[first]>arr[mid]){Swap(arr,first,mid);}
}

针对快排优化三：
快排呢，适用于数据量大的排序，和堆排序是适用的，那么在数据量小和数据量大的分界线处，小直接使用直接插入排序，他最快可以达到o（n）；

if((end-first)<20)
{//数据量 直接使用插入排序Insert(arr,first,end);//插入排序最好的情况能达到O(n)的效率return;
}

针对快排优化四;
我们可以使用非递归的方式来实现快排

void Sort(int arr[],int first,int end)
{int* st=(int *)malloc(sizeof(int)*(end-first+1)*2);//开辟对应的空间//int *st=(int *)malloc(sizeof(int)*end);int top=0;st[top++]=first;st[top++]=end;int k;while(top!=0){end=st[top-1];top--;first=st[top-1];top--;k=Parition(arr,first,end);//从右区间开始if(k+1<end){//右区间至少有两个元素st[top++]=k+1;st[top++]=end;}if(first<k-1){//左区间至少有两个元素st[top++]=first;st[top++]=k-1;}}free(st);
}

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