排序算法之快速排序 分類： C/C++ 數據結構與算法 2015-06-30 07:59 95人閱讀 評論(0) 收藏

       快速排序將以樞軸爲界，將原數組分爲兩個部分，樞軸之前，值都小於樞軸的值，樞軸之後的值都大於樞軸。
       採用遞歸的方法，對以樞軸爲界的兩個子序列進行快速排序，直至子序列長度爲1。
       一、快速排序的關鍵是樞軸的選取，主要有三種方法：1）選取第一個或最後一個做爲樞軸值； 2）採用隨機數生成器，生成樞軸值的下標；3）取第一個、最後一個、中間三者的中間值做爲樞軸值，當數據量比較大的時候，甚至採起九數取中的方式。
       二、快速排序由於要遞歸，當須要排序的數組量比較小時，使用普通的排序算法效果可能更好，因此排序前可先進行判斷，若是子序列長度大於閥值則採用快速排序，不然採用插入排序或選擇排序等。

      相較於歸併排序和堆排序，快速排序是一種高效並且簡單的排序方法。

int partion(SqList* list, int low, int high)
{//返回樞軸下標
	int key = list->data[high];//樞軸值
	int fast = low;
	int slow = low;
	while (fast < high)
	{
		if (list->data[fast] < key)
		{
			if (slow != fast)
			{
				swap(list->data[fast], list->data[slow]);				
			}
			fast++;
			slow++;
		}
		else
		{
			fast++;
		}
	}
	swap(list->data[slow], list->data[high]);
	return slow;
}
void qsort1(SqList* list,int low,int high)
{
	if (low < high)
	{
		int index = partion(list,low,high);
		qsort1(list, low, index - 1);//高低子表都採用遞歸的方法實現
		qsort1(list, index + 1, high);
	}
}

#define MAX_LENGTH_INSERT_SORT 7//定義插入排序能夠接受的最大數組
void qsort2(SqList* list, int low, int high)
{
	if ((high - low) > MAX_LENGTH_INSERT_SORT)
	{
		if (low < high)
		{
			int index = partion(list, low, high);
			qsort2(list, low, index - 1);
			qsort2(list, index + 1, high);
		}
	}
	else
		InsertSort2(list);
}
//只用一次遞歸，高子表採用迭代的方式，減少了遞歸的深度。
void qsort3(SqList* list, int low, int high)
{
	if ((high - low) > MAX_LENGTH_INSERT_SORT)
	{
		if (low < high)
		{
			int index = partion(list, low, high);
			qsort3(list, low, index - 1);
			low = index + 1;//高子表不遞歸，採用迭代
		}
	}
	else
		InsertSort2(list);//固然，此處不能直接使用，還須要對InsertSort2做一下修改，改爲指定下標的形式
}
void QuickSort(SqList* list)
{
	qsort1(list,0,list->length-1);
}