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快速排序法(三)

sin信仰 2022-02-02 阅读 262

说明 之前说过轴的选择是快速排序法的效率关键之一,在这边的快速排序法的轴选择方式更加快了快速排序法的效率,它是来自演算法名书 Introduction to Algorithms 之中。

解法

 先说明这个快速排序法的概念,它以最右边的值s作比较的标准,将整个数列分为三个部份,一个是小于s的部份,一个是大于s的部份,一个是未处理的部份,如下所示 :

在排序的过程中,i 与 j 都会不断的往右进行比较与交换,最后数列会变为以下的状态:

然后将s的值置于中间,接下来就以相同的步骤会左右两边的数列进行排序的动作,如下所示:

整个演算的过程,直接摘录书中的虚拟码来作说明:

QUICKSORT(A, p, r)

    if p < r

        then q <- PARTITION(A, p, r)

                 QUICKSORT(A, p, q-1)

                 QUICKSORT(A, q+1, r)

end QUICKSORT

PARTITION(A, p, r)

    x <- A[r]

    i <- p-1

    for j <- p to r-1

        do if A[j] <= x

                 then  i <- i+1

                         exchange A[i]<->A[j]

    exchange A[i+1]<->A[r]

    return i+1

end PARTITION  

一个实际例子的演算如下所示:

 代码部分

#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 
#include <time.h> 
#define MAX 10 
#define SWAP(x,y) {int t; t = x; x = y; y = t;} 

int partition(int[], int, int); 
void quicksort(int[], int, int); 

int main(void) { 
    int number[MAX] = {0}; 
    int i, num;  

    srand(time(NULL)); 

    printf("排序前:"); 
    for(i = 0; i < MAX; i++) { 
        number[i] = rand() % 100; 
        printf("%d ", number[i]); 
    } 

    quicksort(number, 0, MAX-1); 

    printf("\n排序后:"); 
    for(i = 0; i < MAX; i++) 
        printf("%d ", number[i]); 
    
    printf("\n"); 

    return 0; 
} 

int partition(int number[], int left, int right) { 
    int i, j, s; 

    s = number[right]; 
    i = left - 1; 

    for(j = left; j < right; j++) { 
        if(number[j] <= s) { 
            i++; 
            SWAP(number[i], number[j]); 
        } 
    } 

    SWAP(number[i+1], number[right]); 
    return i+1; 
} 

void quicksort(int number[], int left, int right) { 
    int q; 

    if(left < right) { 
        q = partition(number, left, right); 
        quicksort(number, left, q-1); 
        quicksort(number, q+1, right); 
    } 
} 
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