快速排序,時間復雜度O(N*logN),要能熟練掌握!
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以下主要參考http://blog.csdn.net/morewindows/article/details/6684558, 感謝原博主!
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該方法的基本思想是:
1.先從數列中取出一個數作為基準數。
2.分區過程,將比這個數大的數全放到它的右邊,小于或等于它的數全放到它的左邊。
3.再對左右區間重復第二步,直到各區間只有一個數。
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雖然快速排序稱為分治法,但分治法這三個字顯然無法很好的概括快速排序的全部步驟。因此我的對快速排序作了進一步的說明:挖坑填數+分治法:
先來看實例吧,定義下面再給出(最好能用自己的話來總結定義,這樣對實現代碼會有幫助)。
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以一個數組作為示例,取區間第一個數為基準數。
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
72 | 6 | 57 | 88 | 60 | 42 | 83 | 73 | 48 | 85 ? |
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初始時,i = 0;? j = 9;?? X = a[i] = 72
由于已經將a[0]中的數保存到X中,可以理解成在數組a[0]上挖了個坑,可以將其它數據填充到這來。
從j開始向前找一個比X小或等于X的數。當j=8,符合條件,將a[8]挖出再填到上一個坑a[0]中。a[0]=a[8]; i++;? 這樣一個坑a[0]就被搞定了,但又形成了一個新坑a[8],這怎么辦了?簡單,再找數字來填a[8]這個坑。這次從i開始向后找一個大于X的數,當i=3,符合條件,將a[3]挖出再填到上一個坑中a[8]=a[3]; j--;
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數組變為:
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
48 | 6 | 57 | 88 | 60 | 42 | 83 | 73 | 88 | 85 |
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i = 3;?? j = 7; ??X=72
再重復上面的步驟,先從后向前找,再從前向后找。
從j開始向前找,當j=5,符合條件,將a[5]挖出填到上一個坑中,a[3] = a[5]; i++;
從i開始向后找,當i=5時,由于i==j退出。
此時,i = j = 5,而a[5]剛好又是上次挖的坑,因此將X填入a[5]。
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數組變為:
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
48 | 6 | 57 | 42 | 60 | 72 | 83 | 73 | 88 | 85 |
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可以看出a[5]前面的數字都小于它,a[5]后面的數字都大于它。因此再對a[0…4]和a[6…9]這二個子區間重復上述步驟就可以了。
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最后是代碼實現:
1 #include <iostream> 2 using namespace std; 3 4 void QuickSort(int m[], int l, int r) { 5 int i = l, j = r, baseNumber = m[l]; 6 7 if (l < r) { 8 while (i < j) { 9 //First Right 10 while (i < j && m[j] > baseNumber) 11 j--; 12 13 if (i < j) 14 m[i++] = m[j]; 15 16 //Second Left 17 while (i < j && m[i] <= baseNumber) 18 i++; 19 20 if (i < j) 21 m[j--] = m[i]; 22 } 23 24 m[i] = baseNumber; 25 QuickSort(m, l, i - 1); 26 QuickSort(m, i + 1, r); 27 } 28 } 29 30 int main() { 31 int m[10] = {5, 6, 3, 2, 4, 7, 8, 1, 0, 9}; 32 QuickSort(m, 0, 10); 33 for (int i = 0; i < 10; i++) 34 cout << m[i] << " "; 35 36 return 0; 37 }
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