快速排序的基本思想(图文详解)

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了快速排序的基本思想(图文详解)。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。


前言

快速排序算法通过多次比较和交换来实现排序,其排序流程如下:
(1)首先设定一个分界值,通过该分界值将数组分成左右两部分。
(2)将大于或等于分界值的数据集中到数组右边,小于分界值的数据集中到数组的左边。此时,左边部分中各元素都小于分界值,而右边部分中各元素都大于或等于分界值。

(3)然后,左边和右边的数据可以独立排序。对于左侧的数组数据,又可以取一个分界值,将该部分数据分成左右两部分,同样在左边放置较小值,右边放置较大值。右侧的数组数据也可以做类似处理。

(4)重复上述过程,可以看出,这是一个递归定义。通过递归将左侧部分排好序后,再递归排好右侧部分的顺序。当左、右两个部分各数据排序完成后,整个数组的排序也就完成了。

此解释源自百度百科

接下来我一句一句的解释这四句话

一、(1)首先设定一个分界值,通过该分界值将数组分成左右两部分。

快速排序法的基本思路,数据结构,排序算法,算法,数据结构

我们以这几个数字为例。我们要选定一个分界值(这个过程非常简单,可以采取三数取中的方法)这篇博客的重心在于介绍快排的思想,我们就简单的以第一个数字(6)为分界值吧。
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二、(2)将大于或等于分界值的数据集中到数组右边,小于分界值的数据集中到数组的左边。此时,左边部分中各元素都小于分界值,而右边部分中各元素都大于或等于分界值。

我们接下来要做的是将数组中大于等于6的数据集中到数组右边,小于分解值的数据集中到数组左边,那么怎么实现这个过程呢?

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我们会设置两个指针,分别指向数组的左边和数组的右边。然后将两个指针不断的向中间逼近。直到它两吻合。
对于j指针而言,它要不断向左走。它的目标是找到比6小的数据,如果找到了的话就停下来。
对于指针i而言,它要不断向右走,它的目标是找到比6大的数据,如果找到的话就停下来。
然后交换i指针指向的数据和j指针指向的数据。
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到这里,第一次交换就结束了,但是任务仍未结束,我们仍然无法确定两个指针中的数据满足条件。i继续向右走,j继续向左走
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在这,i继续指向了大于6的数,重复上述操作。
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交换完成后,j继续往左走,i继续往右走

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此时出现了一种状况:j指向了小于分界值的数据,但i没有。但是i与j已经相遇了。此时它们相遇点的数据必定是小于分界值的。因为我们要让j先走,j遇到小于分界值的数据就会停下来。j走完才会让i走。最终相遇时就一定是小于分界值的数据。这时,我们将分界值的数据与相遇点的数据交换。
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此时,我们就完成了单趟排序,即比分界值小的值都在它的左边,比分界值大的值都在它的右边。同时我们可以认为,分界值已经在它正确的位置了。

三、(3)然后,左边和右边的数据可以独立排序。对于左侧的数组数据,又可以取一个分界值,将该部分数据分成左右两部分,同样在左边放置较小值,右边放置较大值。右侧的数组数据也可以做类似处理。

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到这里,我们对上一步分界值的左边一部分数据进行与第二步类似的处理。
一、选出分界值。
二、将小于分界值的数据放到左边,大于分界值的数据放到右边。

四、(4)重复上述过程,可以看出,这是一个递归定义。通过递归将左侧部分排好序后,再递归排好右侧部分的顺序。当左、右两个部分各数据排序完成后,整个数组的排序也就完成了。

五、总结

在上述过程中,有几个需要注意的点。
1.必须要让j先走。这是为了确保i和j相遇时指向的一定是比分界值小的数。
2.单趟排序之后,分界值就到了它应该到的位置(这句话的意思理解一下就是:这个分界值已经到了终点了。后续也不会再管它了)文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-789450.html

六、代码实现

void Quick_Sort(int *arr, int begin, int end){
    if(begin > end)
        return;
    int tmp = arr[begin];
    int i = begin;
    int j = end;
    while(i != j){
        while(arr[j] >= tmp && j > i)
            j--;
        while(arr[i] <= tmp && j > i)
            i++;
        if(j > i){
            int t = arr[i];
            arr[i] = arr[j];
            arr[j] = t;
        }
    }
    arr[begin] = arr[i];
    arr[i] = tmp;
    Quick_Sort(arr, begin, i-1);
    Quick_Sort(arr, i+1, end);
}

到了这里,关于快速排序的基本思想(图文详解)的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

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