快速排序简述

快速排序（C&Java实现）

每天一算法，希望自己的算法能有长足的进步，加油。

今天记录一个最常用的排序算法--快速排序，之前的两种排序算法，桶排序和冒泡排序在时间和空间上各有优势，而快速排序是这两者之间的均衡，既不浪费空间，排序的时间复杂度也比冒泡算法要低。

接下来记录一些基本概念：

1、快速排序

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的所有数据都要小，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。

这里假设已经读入一组长度为 n 的数组a[ ]。

基本步骤：

　　　　（1）、设置两个变量，排序第一次开始时：i=1, j=n；

　　　　（2）、设置基准数等于最左边的数；

　　　　（3）、从 j 开始向前搜索，即 j-- ，直到找到一个小于基准数的数即停下；

　　　　（4）、从 i 开始向后搜索，即 i++，直到找到一个大于基准数的数即停下，并交换当前 a[i] 和 a[j]；

　　　　（5）、重复第 （3）、（4）步，直到 i=j，将基准数与 i 当前位置进行互换，此时数组已经分为左右两个部分，分别时左边小于基准数和右边大于基准数，分别传入数组的左 右边界进行递归调用，当进行到排序只剩基准数一个时，证明排序已经完成，退出递归。

2、代码实现

　1）C语言实现

//
// Created by czc on 2019/8/16.
//

#include<stdio.h>
int a[101],n;  //定义两个全局变量

void quicksort(int left,int right) {
    int i, j, t, temp;

    if (left > right) {
        return;
    }

    temp = a[left];
    i = left;
    j = right;

    while (i != j) {

        //先从又往左找
        while (a[j] >= temp && i < j) {
            j--;
        }
        //再从左往又找
        while (a[i] <= temp && i < j) {
            i++;
        }

        //交换两个数在数组中的位置
        //当i和j没有相遇时
        if (i < j) {
            t = a[i];
            a[i] = a[j];
            a[j] = t;
        }

        //最后将基准数归位
        a[left] = a[i];
        a[i] = temp;

        //递归处理基准数的左右边
        quicksort(left, i - 1);
        quicksort(i + 1, right);

        return;
    }
}

int main(){
        int i;

        printf("请输入排序数据个数：");
        scanf("%d",&n);

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

        //调用快速排序
        quicksort(1,n);

        //输出排序结果
        for(i=1;i<=n;i++){
            printf("%d ",a[i]);
        }
        return 0;
}

程序输出：

 　　

　　2）Java实现

 2 
/*
创建人：czc
创建时间：2019/8/16
用途：Java实现快速排序
 */
import java.util.Scanner;

import static java.lang.System.out;
public class QuickSort {
    private static int[] book=new int[101];

    public static void main(String[] args){
        int i,n;
        Scanner scanner;

        scanner=new Scanner(System.in);
        out.println("请输入排序数据个数：");
        n=scanner.nextInt();

        for(i=1;i<=n;i++){
            book[i]=scanner.nextInt();

        }

        quicksort(1,n);

        //输出排序结果
        for(i=0;i<=n;i++){
            out.print(book[i]+" ");
        }

    }

    private static void quicksort(int left,int right){
        int i,j,t,temp;

        if(left>right){
            return;
        }

        temp=book[left];
        i=left;
        j=right;

        while(i!=j){

            //先从右往左找
            while(book[j]>=temp&&i<j){
                j--;
            }
            //再从左往右找
            while(book[i]<=temp&&i<j){
                i++;
            }

            //交换两个数在数组中的位置
            //当i和j没有相遇时
            if(i<j){
                t=book[i];
                book[i]=book[j];
                book[j]=t;
            }

        }

        //最后将基准数归位
        book[left]=book[i];
        book[i]=temp;

        quicksort(left,i-1);
        quicksort(i+1,right);
    }

}

程序输出：

吾生也有涯，而知也无涯。