高速排序应该算是在面试笔试中最经常使用的算法了。各位面试官都非常喜欢。
排序效率在同为O(N*logN)的几种排序方法中效率较高，因此经常被採用。当中的思想也是用了分治法和递归的思想。演示样例代码上传到：https://github.com/chenyufeng1991/QuickSort
算法的基本思想是：
（1）先从数列中取出一个数作为基准数（经常选第一个数）；
（2）分区过程，小于或等于的数全放到它的左边,比这个数大的数放到它的右边;
（3）再对左右区间反复第二步，直到每一个区间仅仅有一个数为止，即左边界下标等于右边界下标；
简化描写叙述为：
1.i= L, j=R,基准数即为a[i]，保存起来;
2.j--,由后向前找比它小的数。找到后将此数放到a[i]中；
3.i++,由前向后找比它大的数。找到后将此数填入到a[j]中；
4.递归运行2，3两步，直到i==j。最后将基准数填入a[i]中；
详细代码实现例如以下：
//
// main.c
// QuickSort
//
// Created by chenyufeng on 16/1/27.
// Copyright © 2016年 chenyufengweb. All rights reserved.
//
#include <stdio.h>
int *quickSort(int arr[],int l,int r);
void quickSort02(int *arr,int l,int r);
int main(int argc, const char * argv[]) {
int numArr[5] = {3,6,0,9,4};
//使用指针返回数组。返回的事实上是数组的头指针。
/**
* 使用返回指针；
*/
// int *retArr;
// retArr = quickSort(numArr, 0, 4);
// for (int i = 0; i < 5; i++) {
// //取数组值
// printf("%d ",*(retArr + i));
// }
/**
* 直接传递引用,比較方便；
*/
quickSort02(numArr, 0, 4);
for (int i = 0; i < 5; i++) {
printf("%d ",numArr[i]);
}
}
int *quickSort(int arr[],int l,int r){
//当左右指针相等的时候直接返回；
if (l < r) {
//此时的x就是基准值。
int i = l,j = r,x = arr[l];
//以下的while循环表示一次分治。也就是进行一次排序；
while (i < j) {
//先从基准值右側找出小于基准的值；
while (i < j && arr[j] >= x) {
j--;
}
if (i < j) {
//交换顺序。i++；
arr[i++] = arr[j];
}
//从基准值左側找出大于基准的值；
while (i < j && arr[i] < x) {
i++;
}
if (i < j) {
//交换顺序。j--;
arr[j--] = arr[i];
}
}
//把基准值放入arr[i]位置。
arr[i] = x;
//递归，左右两側分别进行快排。
quickSort(arr, l, i - 1);
quickSort(arr, i + 1, r);
}
return arr;
}
void quickSort02(int *arr,int l,int r){
//当左右指针相等的时候直接返回；
if (l < r) {
//此时的x就是基准值；
int i = l,j = r,x = arr[l];
//以下的while循环表示一次分治，也就是进行一次排序；
while (i < j) {
//先从基准值右側找出小于基准的值；
while (i < j && arr[j] >= x) {
j--;
}
if (i < j) {
//交换顺序，i++；
arr[i++] = arr[j];
}
//从基准值左側找出大于基准的值；
while (i < j && arr[i] < x) {
i++;
}
if (i < j) {
//交换顺序，j--;
arr[j--] = arr[i];
}
}
//把基准值放入arr[i]位置；
arr[i] = x;
//递归，左右两側分别进行快排。
quickSort(arr, l, i - 1);
quickSort(arr, i + 1, r);
}
}
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------切割线----------------------------------------------------------------
我们经常写一个Partition函数来做划分。该函数能够用在其它非常多的算法题上。比方一个数组中超过一半的数，数组中第k大的数等。
以下代码将会更加清晰易懂。
个人推荐使用以下的实现。
//
// main.c
// QuickSort
//
// Created by chenyufeng on 16/1/27.
// Copyright © 2016年 chenyufengweb. All rights reserved.
//
#include <stdio.h>
void QuickSort(int *arr, int start, int end);
int Partition(int *arr, int start, int end);
int main(int argc, const char * argv[])
{
int numArr[7] = {3,6,0,9,4,2,100};
QuickSort(numArr, 0, 6);
for (int i = 0; i < 7; i++)
{
printf("%d ",numArr[i]);
}
}
void QuickSort(int *arr, int start, int end)
{
if (start == end)
{
return;
}
int index = Partition(arr, start, end);
if (index > start)
{
QuickSort(arr, start, index - 1);
}
if (index < end)
{
QuickSort(arr, index + 1, end);
}
}
// 划分算法
int Partition(int *arr, int start, int end)
{
//此时的x就是基准值；
int i = start, j = end, x = arr[start];
//以下的while循环表示一次分治。也就是进行一次排序；
while (i < j)
{
//先从基准值右側找出小于基准的值。
while (i < j && arr[j] >= x)
{
j--;
}
if (i < j)
{
//交换顺序，i++。
arr[i++] = arr[j];
}
//从基准值左側找出大于基准的值。
while (i < j && arr[i] < x)
{
i++;
}
if (i < j)
{
//交换顺序，j--;
arr[j--] = arr[i];
}
}
//把基准值放入arr[i]位置。
arr[i] = x;
return i;
}说明一下：高速排序的时间复杂度为O(N*logN)，空间复杂度为O(N*logN),是不稳定排序。
