排序算法（QuickSort快速排序）

快速排序基本原理：取待排序中的一个数据作为枢纽，利用枢纽元素，将小于或等于枢纽元素的数据放在枢纽元素的左边，将大于枢纽元素的数据放在枢纽元素的右边；然后对两侧数据再次递归。。。最后便得到排列好的数据。【详细说明请查看《算法导论》】

• 快速排序是原址不稳定排序；
• 快排的时间复杂度平均为O（nlgn），最差为O（n^2）；
• 由于每次调用Partition，都有一个返回值需要存入栈中，所以空间复杂度为O(lgN) ;
• 枢纽的选择对排序有重要的影响，理想情况是希望枢纽元素两边的数据个数大致相等，因此本文通过随机化的取待排序数据中的一随机数作为枢纽元素，详见代码中RandomInRange()函数。

下面以待排数据长度N=20,Range=100和N=10000,Range=1000进行分析说明。
- 当N=20,Range=100时，运行结果如下

- 而当N=10000,Range=1000时，排序所需花费的时间为 Sorting spends about 6ms

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//Codes of the QuickSort

void QuickSort(int *arr,int start,int end)
{//对整个数据区间递归进行快速排序
    if(start==end)
        return;
    int index=Partition(arr,start,end);
    if(start<index)
        QuickSort(arr,start,index-1);
    if(indexindex+1,end);
}

int Partition(int *arr,int start,int end)
{//待排区间的划分Partiton
    if(arr==NULL || start<0 ||end>=N)
        throw exception("Invalid Parameters.");
    int index=RandomInRange(start,end);
    Swap(arr[index],arr[end]);
    int flag=start-1;
    for(int ii=start;iiif(arr[ii]if(flag!=ii)
                Swap(arr[flag],arr[ii]);
        }
    }
    ++flag;
    Swap(arr[flag],arr[end]);
    return flag;
}

int RandomInRange(int start,int end)
{//随机选择待排区间内的一个元素作为枢纽，返回其下标flag
    int range,flag;
    range=end-start;
    flag=rand()%range+start;
    return flag;
}

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//Codes of the main function and other auxiliary subfunctions

#include "stdafx.h"
#include 
#include 
#include 
using namespace std;

const int N=10000;//待排数据的个数N
const int Range=1000;//待排数据的大小范围【0~Range】

void InputNumber(int *,int );
void OutputNumber(int *,int);
void QuickSort(int *,int ,int);
int Partition(int *,int ,int);
int RandomInRange(int ,int);
inline void Swap(int &,int &);

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    int arr[N]={0};
    InputNumber(arr,N);
    cout<<"The input Numbers are-----------------------"<auto tstart=clock();
    QuickSort(arr,0,N-1);
    auto tend=clock();
    auto totaltime=tend-tstart;
    cout<<"The sorted Numbers are-----------------------"<cout<<"Sorting spends about "<"ms"<return 0;
}
void InputNumber(int *arr,int N)
{
    if(arr==NULL)
        return;
    for(int ii=0;iivoid OutputNumber(int *arr,int N)
{
    for(int ii=0;iicout<'\t';
    cout<inline void Swap(int &lhs,int &rhs)
{
    int temp;
    temp=lhs;
    lhs=rhs;
    rhs=temp;
}

快速排序分析结束，代码纯属自己看理论后原创，转载请标明出处，也欢迎与大家讨论研究，谢谢！下一篇将介绍最大堆排序Max_Heap_Sort.