快速排序详解

说一说快速排序

快速排序，实际中最常用的一种排序算法，速度快，效率高，在N*logN的同等级算法中效率名列前茅。·

基本思想：通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分所有数据要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序。整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。

将数列变成上述形式，这一步很关键，做好这一步，才能对主元左右的部分进行递归调用。以下是实现这一部分的代码：

int partition_sort(int arr[],int l,int r)//l是数组最左边，r为最右边 
{
    int j=l;//设计标记 
    int t=arr[l];//设置主元 

    for(int i=l+1;i<=r;i++)
    {
        if(arr[i]<t){
            swap(arr[j+1],arr[i]);
            j++;
        }
    }
    
    swap(arr[l],arr[j]);
    return j;
}

上述代码中，我把最左边的元素当作主元，这样的代码对大多数排序都很高效，但是不排除个别情况（当数组近乎有序或者当数组内有大量重复元素），这时，我们的排序算法相比于归并排序显得并不是那么高效，这和我们的排序算法原理密不可分，细细分析，当数组近乎有序时，我们的快速排序竟然退化到了O（n^2)级别，这显然是非常不高效的。

 要想实现上述不足的优化，我们可以将主元随机选择，或者采用其他方式的快速排序（双路快速排序，三路快速排序），本篇内容仅作为学习快排的基本思想和基本实现，不深入涉及，有兴趣的读者可查阅资料了解。

下面是全部的实现代码：

#include <iostream>
#include <math.h>
using namespace std;
//实现函数，用于partition的递归 
int partition_sort(int arr[],int l,int r)//l是数组最左边，r为最右边 
{
    int j=l;//设计标记 
    int t=arr[l];//设置主元 

    for(int i=l+1;i<=r;i++)
    {
        if(arr[i]<t){
            swap(arr[j+1],arr[i]);
            j++;
        }
    }
    
    swap(arr[l],arr[j]);
    return j;
}
//实现递归的调用函数 
void partition(int arr[],int l,int r)
{
    if(l>=r)return ;
    
    int p=partition_sort(arr,l,r);
    partition(arr,l,p-1);
    partition(arr,p+1,r);
}

int main()
{
    int a[5];
    for(int i=0;i<5;i++)
    {
        cin>>a[i];    
    } 
    partition(a,0,4);
    
    
    for(int i=0;i<5;i++)
    {
        cout<<a[i]<<" ";    
    } 
    return 0;    
}