《算法导论》学习总结 — 6.第七章快速排序

阳光穿透心脏的1/2处 2021-12-11 04:11 192阅读 0赞

推荐先看看前言：[http://www.cnblogs.com/tanky\_woo/archive/2011/04/09/2010263.html][http_www.cnblogs.com_tanky_woo_archive_2011_04_09_2010263.html]

其实这一篇我老早就写过了，只不过最近在总结《算法导论》，而第七章就是快速排序，我当初总结的快排也是根据算法导论来的，为了方便大家阅读，我在这里把曾经写过的重新再贴一遍。

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前几天写过一个 [堆排序][Link 1]的文章( [http://www.wutianqi.com/?p=1820][Link 1])，里面谢了很多讲解和代码注释，个人感觉快速排序不是很难，所以不想写讲解，也不需要写注释，大家如果不明白什么是快速排序，可以去看下文章最后我推荐的几个链接。

我查过网上很多关于快排的文章和代码，但是基本都是最原始的快排，即[霍尔(Hoare)快排][Hoare]。想必大家也没有注意这些，**我准备把霍尔快排，算法导论上的快排和随机化快排的代码一起发出来，供大家对比与学习，欢迎大家和我探讨**

**代码一.霍尔快排：**

/\*   
 \* Author: Tanky Woo  
 \* Blog:   www.WuTianQi.com  
 \* Note:   快速排序版本1 --- Hoare-Partition  
  \*/   
   
\#include  < iostream >   
 using   namespace  std;  
   
 int  num;  
   
 void  swap( int   & a,  int   & b)  
\{  
     int  temp  =  a;  
    a  =  b;  
    b  =  temp;  
\}  
   
 void  PrintArray( int   \* arr)  
\{  
     for ( int  i = 1 ; i <= num;  \++ i)  
        cout  <<  arr\[i\]  <<   "   " ;  
    cout  <<  endl;  
\}  
   
 int  Partition1( int   \* arr,  int  beg,  int  end)  
\{  
     int  low  =  beg, high  =  end;  
     int  sentinel  =  arr\[beg\];  
     while (low  <  high)  
    \{  
         while (low < high  &&  arr\[high\] >= sentinel)  
             \-- high;  
        arr\[low\]  =  arr\[high\];  
         while (low < high  &&  arr\[low\] <= sentinel)  
             \++ low;  
        arr\[high\]  =  arr\[low\];  
    \}  
    arr\[low\]  =  sentinel;  
   
    cout  <<   " 排序过程: " ;  
    PrintArray(arr);  
     return  low;  
\}  
   
 void  QuickSort( int   \* arr,  int  beg,  int  end)  
\{  
     if (beg  <  end)  
    \{  
         int  pivot  =  Partition1(arr, beg, end);  
        QuickSort(arr, beg, pivot \- 1 );  
        QuickSort(arr, pivot \+ 1 , end);  
    \}  
\}  
   
 int  main()  
\{  
     int  arr\[ 100 \];  
    cout  <<   " Input the num of the elements:\\n " ;  
    cin  >>  num;  
    cout  <<   " Input the elements:\\n " ;  
     for ( int  i = 1 ; i <= num;  \++ i)  
        cin  >>  arr\[i\];  
    QuickSort(arr,  1 , num);  
    cout  <<   " 最后结果: " ;  
    PrintArray(arr);  
     return   0 ;

｝

**代码二.《算法导论》里讲的快排：**

/\*

\* Author: Tanky Woo  
 \* Blog:   www.WuTianQi.com  
 \* Note:   快速排序版本2---《算法导论》  
  \*/   
   
\#include  < iostream >   
 using   namespace  std;  
   
 int  num;  
   
 void  swap( int   & a,  int   & b)  
\{  
     int  temp  =  a;  
    a  =  b;  
    b  =  temp;  
\}  
   
 void  PrintArray( int   \* arr)  
\{  
     for ( int  i = 1 ; i <= num;  \++ i)  
        cout  <<  arr\[i\]  <<   "   " ;  
    cout  <<  endl;  
\}  
   
 int  Partition2( int   \* arr,  int  beg,  int  end)  
\{  
     int  sentinel  =  arr\[end\];  
     int  i  =  beg \- 1 ;  
     for ( int  j = beg; j <= end \- 1 ;  \++ j)  
    \{  
         if (arr\[j\]  <=  sentinel)  
        \{  
            i \++ ;  
            swap(arr\[i\], arr\[j\]);  
        \}  
    \}  
    swap(arr\[i \+ 1 \], arr\[end\]);  
   
    cout  <<   " 排序过程: " ;  
    PrintArray(arr);  
     return  i \+ 1 ;  
\}  
   
 void  QuickSort( int   \* arr,  int  beg,  int  end)  
\{  
     if (beg  <  end)  
    \{  
         int  pivot  =  Partition2(arr, beg, end);  
        QuickSort(arr, beg, pivot \- 1 );  
        QuickSort(arr, pivot \+ 1 , end);  
    \}  
\}  
   
 int  main()  
\{  
     int  arr\[ 100 \];  
    cout  <<   " Input the num of the elements:\\n " ;  
    cin  >>  num;  
    cout  <<   " Input the elements:\\n " ;  
     for ( int  i = 1 ; i <= num;  \++ i)  
        cin  >>  arr\[i\];  
    QuickSort(arr,  1 , num);  
    cout  <<   " 最后结果: " ;  
    PrintArray(arr);  
     return   0 ;

｝

**代码三.随机快排：**

/\*

\* Author: Tanky Woo  
 \* Blog:   www.WuTianQi.com  
 \* Note:   快速排序版本3 --- 随机化版本  
 \* 解决待排序元素相差很大的情况  
  \*/   
   
   
\#include  < iostream >   
\#include  < cstdlib >   
 using   namespace  std;  
   
 int  num;  
   
 void  swap( int   & a,  int   & b)  
\{  
     int  temp  =  a;  
    a  =  b;  
    b  =  temp;  
\}  
   
 void  PrintArray( int   \* arr)  
\{  
     for ( int  i = 1 ; i <= num;  \++ i)  
        cout  <<  arr\[i\]  <<   "   " ;  
    cout  <<  endl;  
\}  
   
 int  Partition3( int   \* arr,  int  beg,  int  end)  
\{  
     int  sentinel  =  arr\[end\];  
     int  i  =  beg \- 1 ;  
     for ( int  j = beg; j <= end \- 1 ;  \++ j)  
    \{  
         if (arr\[j\]  <=  sentinel)  
        \{  
            i \++ ;  
            swap(arr\[i\], arr\[j\]);  
        \}  
    \}  
    swap(arr\[i \+ 1 \], arr\[end\]);  
   
    cout  <<   " 排序过程: " ;  
    PrintArray(arr);  
     return  i \+ 1 ;  
\}  
   
 int  RandomPartition( int   \* arr,  int  beg,  int  end)  
\{  
     int  i  =  beg  \+  rand()  %  (end \- beg \+ 1 );  
    swap(arr\[i\], arr\[end\]);  
     return  Partition3(arr, beg, end);  
\}  
   
   
 void  RandomQuickSort( int   \* arr,  int  beg,  int  end)  
\{  
     if (beg  <  end)  
    \{  
         int  pivot  =  RandomPartition(arr, beg, end);  
        RandomQuickSort(arr, beg, pivot \- 1 );  
        RandomQuickSort(arr, pivot \+ 1 , end);  
    \}  
\}  
   
 int  main()  
\{  
     int  arr\[ 100 \];  
    cout  <<   " Input the num of the elements:\\n " ;  
    cin  >>  num;  
    cout  <<   " Input the elements:\\n " ;  
     for ( int  i = 1 ; i <= num;  \++ i)  
        cin  >>  arr\[i\];  
    RandomQuickSort(arr,  1 , num);  
    cout  <<   " 最后结果: " ;  
    PrintArray(arr);  
     return   0 ;  
\}

最后，我想说下，随机化的快排一般适用于待排序的数据之间相差较大的情况下。

这里给出几篇网上讲得不错的文章：

1.[http://bbs.chinaunix.net/viewthread.php?tid=1011316][http_bbs.chinaunix.net_viewthread.php_tid_1011316]

算是一个讨论帖。很给力！

2.[http://www.javaeye.com/topic/561718][http_www.javaeye.com_topic_561718]

讲得比较详细，不过代码是Java的。

3.[http://tayoto.blog.hexun.com/25048556\_d.html][http_tayoto.blog.hexun.com_25048556_d.html]

4.[http://www.360doc.com/content/10/1106/11/1317564\_67067368.shtml][http_www.360doc.com_content_10_1106_11_1317564_67067368.shtml]

概念上很详细。

5.[http://blog.csdn.net/wssxy/archive/2008/12/05/3448642.aspx][http_blog.csdn.net_wssxy_archive_2008_12_05_3448642.aspx]

一篇讲快排的佳作！

6.[http://www.cnblogs.com/chinazhangjie/archive/2010/12/09/1901491.html][http_www.cnblogs.com_chinazhangjie_archive_2010_12_09_1901491.html]

小杰的文章，用C++模板类写的。大家可以去学习学习。

在我独立博客上的原文：[http://www.wutianqi.com/?p=2368][http_www.wutianqi.com_p_2368]

欢迎大家互相学习，互相探讨。

转载于:https://www.cnblogs.com/tanky\_woo/archive/2011/04/19/2021391.html

[http_www.cnblogs.com_tanky_woo_archive_2011_04_09_2010263.html]: http://www.cnblogs.com/tanky_woo/archive/2011/04/09/2010263.html
[Link 1]: http://www.wutianqi.com/?p=1820
[Hoare]: http://www.wutianqi.com/?p=1831
[http_bbs.chinaunix.net_viewthread.php_tid_1011316]: http://bbs.chinaunix.net/viewthread.php?tid=1011316
[http_www.javaeye.com_topic_561718]: http://www.javaeye.com/topic/561718
[http_tayoto.blog.hexun.com_25048556_d.html]: http://tayoto.blog.hexun.com/25048556_d.html
[http_www.360doc.com_content_10_1106_11_1317564_67067368.shtml]: http://www.360doc.com/content/10/1106/11/1317564_67067368.shtml
[http_blog.csdn.net_wssxy_archive_2008_12_05_3448642.aspx]: http://blog.csdn.net/wssxy/archive/2008/12/05/3448642.aspx
[http_www.cnblogs.com_chinazhangjie_archive_2010_12_09_1901491.html]: http://www.cnblogs.com/chinazhangjie/archive/2010/12/09/1901491.html
[http_www.wutianqi.com_p_2368]: http://www.wutianqi.com/?p=2368