《算法导论》学习总结 — 6.第七章 快速排序

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，为了方便你们阅读，我在这里把曾经写过的从新再贴一遍。

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前几天写过一个堆排序的文章(http://www.wutianqi.com/?p=1820)，里面谢了不少讲解和代码注释，我的感受快速排序不是很难，因此不想写讲解，也不须要写注释，你们若是不明白什么是快速排序，能够去看下文章最后我推荐的几个连接。

 

我查过网上不少关于快排的文章和代码，可是基本都是最原始的快排，即霍尔(Hoare)快排。想必你们也没有注意这些，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块儿发出来，供你们对比与学习，欢迎你们和我探讨(Blog: www.WuTianqi.com)。

代码一.霍尔快排：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68

/* * 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：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67

/* * 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：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78

/* * 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状况 */     #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，随机化的快排通常适用于待排序的数据之间相差较大的状况下。

这里给出几篇网上讲得不错的文章：

1.http://bbs.chinaunix.net/viewthread.php?tid=1011316

算是一个讨论帖。很给力！

2.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

4.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

一篇讲快排的佳做！

6.http://www.cnblogs.com/chinazhangjie/archive/2010/12/09/1901491.html

小杰的文章，用C++模板类写的。你们能够去学习学习。