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快排序演算法

發布時間: 2024-05-15 13:01:27

『壹』 快速排序法

快速排序(Quicksort)是對冒泡排序的一種改進。[1]

快速排序由C. A. R. Hoare在1960年提出。它的基本思想是:通過一趟排序將要排序的數據分割成獨立的兩部分,其中一部分的所有數據都比另外一部分的所有數據都要小,然後再按此方法對這兩部分數據分別進行快速排序,整個排序過程可以遞歸進行,以此達到整個數據變成有序序列。[1]

中文名
快速排序演算法
外文名
quick sort
別名
快速排序
提出者
C. A. R. Hoare
提出時間
1960年
快速
導航
排序步驟

程序調用舉例

示例代碼

性能分析
排序流程
快速排序演算法通過多次比較和交換來實現排序,其排序流程如下:[2]
(1)首先設定一個分界值,通過該分界值將數組分成左右兩部分。[2]
(2)將大於或等於分界值的數據集中到數組右邊,小於分界值的數據集中到數組的左邊。此時,左邊部分中各元素都小於或等於分界值,而右邊部分中各元素都大於或等於分界值。[2]
(3)然後,左邊和右邊的數據可以獨立排序。對於左側的數組數據,又可以取一個分界值,將該部分數據分成左右兩部分,同樣在左邊放置較小值,右邊放置較大值。右側的數組數據也可以做類似處理。[2]
(4)重復上述過程,可以看出,這是一個遞歸定義。通過遞歸將左側部分排好序後,再遞歸排好右側部分的順序。當左、右兩個部分各數據排序完成後,整個數組的排序也就完成了。[2]
排序步驟
原理
設要排序的數組是A[0]……A[N-1],首先任意選取一個數據(通常選

快排圖
用數組的第一個數)作為關鍵數據,然後將所有比它小的數都放到它左邊,所有比它大的數都放到它右邊,這個過程稱為一趟快速排序。值得注意的是,快速排序不是一種穩定的排序演算法,也就是說,多個相同的值的相對位置也許會在演算法結束時產生變動。[1]
一趟快速排序的演算法是:[1]
1)設置兩個變數i、j,排序開始的時候:i=0,j=N-1;[1]
2)以第一個數組元素作為關鍵數據,賦值給key,即key=A[0];[1]
3)從j開始向前搜索,即由後開始向前搜索(j--),找到第一個小於key的值A[j],將A[j]和A[i]的值交換;[1]
4)從i開始向後搜索,即由前開始向後搜索(i++),找到第一個大於key的A[i],將A[i]和A[j]的值交換;[1]
5)重復第3、4步,直到i==j; (3,4步中,沒找到符合條件的值,即3中A[j]不小於key,4中A[i]不大於key的時候改變j、i的值,使得j=j-1,i=i+1,直至找到為止。找到符合條件的值,進行交換的時候i, j指針位置不變。另外,i==j這一過程一定正好是i+或j-完成的時候,此時令循環結束)。[1]
排序演示
假設一開始序列{xi}是:5,3,7,6,4,1,0,2,9,10,8。
此時,ref=5,i=1,j=11,從後往前找,第一個比5小的數是x8=2,因此序列為:2,3,7,6,4,1,0,5,9,10,8。
此時i=1,j=8,從前往後找,第一個比5大的數是x3=7,因此序列為:2,3,5,6,4,1,0,7,9,10,8。
此時,i=3,j=8,從第8位往前找,第一個比5小的數是x7=0,因此:2,3,0,6,4,1,5,7,9,10,8。

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