【学习日记】快速排序

思想

1. 快速排序之所以快，一个重要原因就是其每一次遍历，都把本轮要排序的数字（称为轴）放到了最终的位置上
2. 快排使用分治思想，所以一般采用递归实现，非递归版本可以用栈
3. 根据第一点，我们需要一个函数 Partition，用于快速排序中获得轴的最终位置
4. 根据第二点，在一次遍历中两次递归调用排序函数，输入轴两边的序列进行排序即可

代码

• 快速排序本体函数：

//快速排序的本体函数
void QuickSort(int arr[], int low, int high)
{
	if(low<high){
		int pivotpos = Partition(arr, low, high);
		QuickSort(arr, low, pivotpos-1);
		QuickSort(arr, pivotpos+1, high);
	}
}

• 获得轴位置的函数

//此函数用于快速排序中获得轴的最终位置
int Partition(int arr[], int low, int high)
{
	int pivot = arr[low];
	while(low<high){//指针碰撞时轴的左右子序列都排序完成
		while(low<high && arr[high]>=pivot) high--;
		arr[low] = arr[high];
		while(low<high && arr[low]<=pivot) low++;
		arr[high] = arr[low];
	}
	arr[low] = pivot;
	return low;
}

要点

其中，Partition 很重要，有几个书写的要点：

1. 在外循环中指针碰撞时视为排序完成
2. 内循环中，由于两个指针在遍历时可能会越界，故需检测是否碰撞
3. 如果轴选择了 low 处的元素，那么 low 处可以视为空闲，所以此时要从 high 处开始遍历，直到找到需要放在轴左边的元素为止，将这个元素放入 low 处
4. high 处的元素放到 low 处后，high 处可以视为空闲，此时从 low 处开始遍历，直到找到应该放在轴右边的元素，将其插入 high 处
5. 指针碰撞后，low == high，将轴放到指针碰撞的位置，并返回此时轴的位置