快速排序的实现

Java

快速排序也是一种交换排序。首先选定一个基准元素（一般取第一个或最后一个元素），根据基准元素，将序列分为2个子序列，左边子序列的全部元素都小于等于基准元素，右边序列的全部元素都大于等于该基准元素。然后对左右这两个序列，递归重复上面的算法，直到序列排序完成。

快速排序的时间复杂度期望是 $O(nlogn)$，最慢可达到 $O(n^2)$。一般在一个乱序的大列表中，快速排序还是最快的排序算法。

以下是java代码简单实现：

import java.util.Arrays;

public class QuickSort {

    public void sort(int[] input) {
        quickSort(input, 0, input.length-1);
    }

    private void quickSort(int[] input, int low, int high) {
        if (low < high) {
            int middle = this.getMiddle_swap(input, low, high);
            this.quickSort(input, low, middle-1);
            this.quickSort(input, middle+1, high);
        }
    }

    private int getMiddle_swap(int[] input, int low, int high) {
        int tmp = input[low]; // 取一个基准元素

        while (low < high) {
            while (low < high && input[high] >= tmp) {
                high--;
            }

            input[low] = input[high];

            while (low < high && input[low] <= tmp) {
                low++;
            }

            input[high] = input[low];
        }

        input[low] = tmp;
        return low;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int a[]={5,4,4,5,62,99,98,54,56,17,18,23,34,15,35,25,53,51};
        new QuickSort().sort(a);
        System.out.println(Arrays.toString(a));
    }
}

 C实现

 

 

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

const int maxn = 1e5 + 10;
int a[maxn], n;
int split(int low, int high)
{
    int i = low;
    int x = a[low]; // 额外的空间,O(1)
    for(int j = low+1;j <= high;j++)
    {
        if(a[j] <= x)
        {
            i++;
            if(i != j) swap(a[i], a[j]);
        }
    }
    swap(a[low], a[i]);
    return i;
}

void quickSort(int low, int high)
{
    if(low < high)
    {
        int pos = split(low, high);
        quickSort(low, pos-1);
        quickSort(pos+1, high);
    }
}

int main()
{
    scanf("%d
", &n);
    for(int i = 1;i <= n;i++)
        scanf("%d", &a[i]);

    quickSort(0, n);
    for(int i = 1;i <= n;i++)  printf("%d ", a[i]);
}

参考链接：

1. https://buzheng.org/quick-sort.html

2. 《算法设计技巧与分析》