作者:jostree 转载请注明出处 http://www.cnblogs.com/jostree/p/4046189.html

首先随机选择一个轴,并调整数组内各个数字,使得比轴值大的数在轴的右边,比轴小的数在抽的左边。然后在递归的对左边和右边进行快速排序。

在调整的过程中,可以使用交替填坑的算法。

例如对于序列 4 2 3 0 1 5 第一次随机选择轴值为3。那么首先把轴值与第一个数交换。并保存数值3,得到序列:

3  2  4  0  1  5

p                 q

现在取两个指针p,q分别指向序列的第一个数和最后一个数。即p指向3,q指向5。现在p指向的数字为坑,可以被替换掉,那么另q指向第一个比轴值小且在p后面的数,即1。那么把1覆盖掉p指向的坑。并且另p++,现在序列变为:

1  2  4  0  1  5

    p          q   

现在q指向的1为坑,现在另p找到第一个比轴值3大的且在q之前的数,即4。那么把4填入q指向的坑中。q--,序列变为:

1  2  4  0  4  5

        p  q

现在p指向的4为坑,把第一个比轴值3小且在p后面的数为0,那么把0填入坑中,p++,序列变为:

1  2  0  0  4  5 

       q   p

现在p指向的0为坑,发现p>q,那么把轴值填入坑中,即完成了partition的过程。最终序列为:

1  2  0  3  4  5  轴值为3,其左侧的数都比3小,右侧的数都比3大。

然后对序列1 2 3和4 5,递归的调用快速排序算法就可以了。

代码如下,分别实现了递归和非递归的快排。

 1 int partation(vector<int> & arr, int l, int r)
 2 {
 3     int p = rand() % (r - l + 1) + l;
 4     int pval = arr[p];
 5     swap(arr[p], arr[l]);
 6     while( l < r )
 7     {
 8         while( l < r && arr[r] >= pval ) r--;
 9         arr[l] = arr[r];
10         while( l < r && arr[l] < pval ) l++;
11         arr[r] = arr[l];
12     }
13     arr[l] = pval;
14     return l;
15 }
16 
17 void qs_st(vector<int> & arr, int l, int r)
18 {
19     if( l >= r ) return;
20     stack<pair<int, int> > st;
21     int m = partation(arr, l, r);
22     if( m - 1 > l ) st.push(make_pair(l, m - 1));
23     if( m + 1 < r )st.push(make_pair(m + 1, r));
24     while( !st.empty() )
25     {
26         int l = st.top().first;
27         int r = st.top().second;
28         st.pop();
29         int m = partation(arr, l, r);
30         if( m - 1 > l ) st.push(make_pair(l, m - 1));
31         if( m + 1 < r ) st.push(make_pair(m + 1, r));
32     }
33 }
34 
35 void qs(vector<int> & arr, int l, int r)
36 {
37     if(l >= r) return;
38     int m = partation(arr, l, r);
39     qs(arr, l, m - 1);
40     qs(arr, m + 1, r);
41 }
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