白话经典算法系列之六 高速排序 高速搞定
總的說(shuō)來(lái)，要直接默寫(xiě)出高速排序還是有一定難度的，因?yàn)楸救司妥约旱睦斫鈱?duì)高速排序作了下白話解釋，希望對(duì)大家理解有幫助，達(dá)到高速排序，高速搞定。
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高速排序是C.R.A.Hoare于1962年提出的一種劃分交換排序。它採(cǎi)用了一種分治的策略，通常稱其為分治法(Divide-and-ConquerMethod)。
該方法的基本思想是：
1．先從數(shù)列中取出一個(gè)數(shù)作為基準(zhǔn)數(shù)。
2．分區(qū)過(guò)程，將比這個(gè)數(shù)大的數(shù)全放到它的右邊，小于或等于它的數(shù)全放到它的左邊。
3．再對(duì)左右區(qū)間反復(fù)第二步，直到各區(qū)間僅僅有一個(gè)數(shù)。
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盡管高速排序稱為分治法，但分治法這三個(gè)字顯然無(wú)法非常好的概括高速排序的所有步驟。因此我的對(duì)高速排序作了進(jìn)一步的說(shuō)明：挖坑填數(shù)+分治法：
先來(lái)看實(shí)例吧，定義以下再給出（最好能用自己的話來(lái)總結(jié)定義，這樣對(duì)實(shí)現(xiàn)代碼會(huì)有幫助）。
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以一個(gè)數(shù)組作為演示樣例，取區(qū)間第一個(gè)數(shù)為基準(zhǔn)數(shù)。
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
72 | 6 | 57 | 88 | 60 | 42 | 83 | 73 | 48 | 85 |
初始時(shí)，i = 0;? j = 9;?? X = a[i] = 72
因?yàn)橐呀?jīng)將a[0]中的數(shù)保存到X中，能夠理解成在數(shù)組a[0]上挖了個(gè)坑，能夠?qū)⑵渌麛?shù)據(jù)填充到這來(lái)。
從j開(kāi)始向前找一個(gè)比X小或等于X的數(shù)。當(dāng)j=8，符合條件，將a[8]挖出再填到上一個(gè)坑a[0]中。a[0]=a[8]; i++;? 這樣一個(gè)坑a[0]就被搞定了，但又形成了一個(gè)新坑a[8]，這怎么辦了？簡(jiǎn)單，再找數(shù)字來(lái)填a[8]這個(gè)坑。這次從i開(kāi)始向后找一個(gè)大于X的數(shù)，當(dāng)i=3，符合條件，將a[3]挖出再填到上一個(gè)坑中a[8]=a[3]; j--;
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數(shù)組變?yōu)?#xff1a;
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
48 | 6 | 57 | 88 | 60 | 42 | 83 | 73 | 88 | 85 |
?i = 3;?? j = 7; ??X=72
再反復(fù)上面的步驟，先從后向前找，再?gòu)那跋蚝笳?/strong>。
從j開(kāi)始向前找，當(dāng)j=5，符合條件，將a[5]挖出填到上一個(gè)坑中，a[3] = a[5]; i++;
從i開(kāi)始向后找，當(dāng)i=5時(shí)，因?yàn)閕==j退出。
此時(shí)，i = j = 5，而a[5]剛好又是上次挖的坑，因此將X填入a[5]。
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數(shù)組變?yōu)?#xff1a;
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
48 | 6 | 57 | 42 | 60 | 72 | 83 | 73 | 88 | 85 |
能夠看出a[5]前面的數(shù)字都小于它，a[5]后面的數(shù)字都大于它。因此再對(duì)a[0…4]和a[6…9]這二個(gè)子區(qū)間反復(fù)上述步驟就能夠了。
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對(duì)挖坑填數(shù)進(jìn)行總結(jié)
1．i =L; j = R; 將基準(zhǔn)數(shù)挖出形成第一個(gè)坑a[i]。
2．j--由后向前找比它小的數(shù)，找到后挖出此數(shù)填前一個(gè)坑a[i]中。
3．i++由前向后找比它大的數(shù)，找到后也挖出此數(shù)填到前一個(gè)坑a[j]中。
4．再反復(fù)運(yùn)行2，3二步，直到i==j，將基準(zhǔn)數(shù)填入a[i]中。
照著這個(gè)總結(jié)非常easy實(shí)現(xiàn)挖坑填數(shù)的代碼：
int AdjustArray(int s[], int l, int r) //返回調(diào)整后基準(zhǔn)數(shù)的位置 {int i = l, j = r;int x = s[l]; //s[l]即s[i]就是第一個(gè)坑while (i < j){// 從右向左找小于x的數(shù)來(lái)填s[i]while(i < j && s[j] >= x) j--; if(i < j) {s[i] = s[j]; //將s[j]填到s[i]中，s[j]就形成了一個(gè)新的坑i++;}// 從左向右找大于或等于x的數(shù)來(lái)填s[j]while(i < j && s[i] < x)i++; if(i < j) {s[j] = s[i]; //將s[i]填到s[j]中，s[i]就形成了一個(gè)新的坑j--;}}//退出時(shí)，i等于j。將x填到這個(gè)坑中。s[i] = x;return i; }再寫(xiě)分治法的代碼：
void quick_sort1(int s[], int l, int r) {if (l < r){int i = AdjustArray(s, l, r);//先成挖坑填數(shù)法調(diào)整s[]quick_sort1(s, l, i - 1); // 遞歸調(diào)用 quick_sort1(s, i + 1, r);} }這種代碼顯然不夠簡(jiǎn)潔，對(duì)其組合整理下：
//高速排序 void quick_sort(int s[], int l, int r) {if (l < r){//Swap(s[l], s[(l + r) / 2]); //將中間的這個(gè)數(shù)和第一個(gè)數(shù)交換 參見(jiàn)注1int i = l, j = r, x = s[l];while (i < j){while(i < j && s[j] >= x) // 從右向左找第一個(gè)小于x的數(shù)j--; if(i < j) s[i++] = s[j];while(i < j && s[i] < x) // 從左向右找第一個(gè)大于等于x的數(shù)i++; if(i < j) s[j--] = s[i];}s[i] = x;quick_sort(s, l, i - 1); // 遞歸調(diào)用 quick_sort(s, i + 1, r);} }高速排序還有非常多改進(jìn)版本號(hào)，如隨機(jī)選擇基準(zhǔn)數(shù)，區(qū)間內(nèi)數(shù)據(jù)較少時(shí)直接用另的方法排序以減小遞歸深度。有興趣的筒子能夠再深入的研究下。
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注1，有的書(shū)上是以中間的數(shù)作為基準(zhǔn)數(shù)的，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)方便非常方便，直接將中間的數(shù)和第一個(gè)數(shù)進(jìn)行交換就能夠了。
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?轉(zhuǎn)載請(qǐng)標(biāo)明出處，原文地址：http://blog.csdn.net/morewindows/article/details/6684558
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的白话经典算法系列之六 高速排序 高速搞定的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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