常见排序8--快速排序

快速排序（Quicksort）是对冒泡排序的一种改进。由C. A. R. Hoare在1962年提出。它的基本思想是：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。

设要排序的数组是A[0]……A[N-1]，首先任意选取一个数据（通常选用第一个数据）作为关键数据，然后将所有比它小的数都放到它前面，所有比它大的数都放到它后面，这个过程称为一趟快速排序。值得注意的是，快速排序不是一种稳定的排序算法，也就是说，多个相同的值的相对位置也许会在算法结束时产生变动。

　　一趟快速排序的算法是：

　　1）设置两个变量I、J，排序开始的时候：I=0，J=N-1；

　　2）以第一个数组元素作为关键数据，赋值给 key，即 key=A[0]；

　　3）从I开始向后搜索，即由前开始向后搜索（I=I+1即I++），找到第一个大于 key的A[i]，A[i]与A[j]交换；

　　4）从J开始向前搜索，即由后开始向前搜索（J=J-1即J--），找到第一个小于 key的值A[j]，A[j]与A[i]交换；

　　5）重复第3、4、5步，直到 I=J； (3,4步是在程序中没找到时候j=j-1，i=i+1，直至找到为止。找到并交换的时候i， j指针位置不变。另外当i=j这过程一定正好是i+或j-完成的最后另循环结束。）

下面是一个实现：

quick_sort.h

/************************************************************************/
/* 快速排序的思想就是将待排序列分成两部分，即选取一个枢轴，他的左面部分皆小于他，他的右面皆大于他，然后递归对左右部分分别按此法进行，*/
/* 即可达到排序目的*/
/************************************************************************/

/*
交换元素
*/
void swap_item(int a[], int l, int r );

/*
将数字分成左右两部分，返回枢轴的位置,
这里有两种方式，
一是设置两个游标low，high，low从前向后查找比pivotKey大的，然后
交换，high从后向前查找比pivotKey小的，然后交换
二是从前向后查找，找到比pivotKey大的则交换pivotKey和该元素
*/
int partion(int a[], int low, int high);

/*
递归执行.a[0.....high]
*/
void quick_sort(int a[], int low, int high);

#include "Quick_Sort.h"

void swap_item(int a[], int l, int r )
{
	int temp = a[l];
	a[l] = a[r];
	a[r] = temp;
}

int partion(int a[], int low, int high)
{
	int i = low, j = high, pivotKey = a[low];

	if (low < high)//是否只有一个元素
	{
		while( i < j)//分组
		{
			while( i < j && a[j] >= pivotKey)//从后向前找到比pivotKey小的
				j--;
			if ( i < j)//交换
			{
				a[i++] = a[j];
			}

			while ( i < j && a[i] <= pivotKey)//从前向后找到比pivotKey大的
			{
				i++;
			}
			if ( i < j)//交换
			{
				a[j--] = a[i];
			}

		}/*while*/
		

		//{ //有问题，还需改正
		//  int keyIndex = low;
		//	for (int j = low + 1; j < high + 1; j++)
		//	{
		//		if (a[j] <= pivotKey)//则与i交换位置
		//		{
		//			swap_item(a, keyIndex, j);
		//			keyIndex = j;
		//		}
		//	}

		//}
		a[i] = pivotKey;
	}
	return i;
}

void quick_sort(int a[], int low, int high)
{
	if (low < high )//至少两个元素
	{
		int i = partion(a, low, high);
		quick_sort(a, low, i -1);
		quick_sort(a, i+1, high);
	}
}