参考:http://www.cnblogs.com/jingmoxukong/p/4302891.html
要点
快速排序是一种交换排序。
快速排序由C. A. R. Hoare在1962年提出。
它的基本思想是:通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分:分割点左边都是比它小的数,右边都是比它大的数。
然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以此达到整个数据变成有序序列。
详细的图解往往比大堆的文字更有说明力,所以直接上图:
上图中,演示了快速排序的处理过程:
初始状态为一组无序的数组:2、4、5、1、3。
经过以上操作步骤后,完成了第一次的排序,得到新的数组:1、2、5、4、3。
新的数组中,以2为分割点,左边都是比2小的数,右边都是比2大的数。
因为2已经在数组中找到了合适的位置,所以不用再动。
2左边的数组只有一个元素1,所以显然不用再排序,位置也被确定。(注:这种情况时,left指针和right指针显然是重合的。因此在代码中,我们可以通过设置判定条件left必须小于right,如果不满足,则不用排序了)。
而对于2右边的数组5、4、3,设置left指向5,right指向3,开始继续重复图中的一、二、三、四步骤,对新的数组进行排序。
核心代码
int division(int *list,int left,int right){ int base=list[left]; //以最左边的数(left)为基准 while(left=base) //从序列右端开始,向左遍历,直至找到小于base的数 right--; list[left]=list[right]; //找到了比base小的元素,将这个元素放入left的位置 while(left <=base)//从序列左端开始,向右遍历,直至找到大于base的数 left++; list[right]=list[left];//找到了比base大的元素,将这个元素放入right的位置 } list[left]=base;//最后left和right在同一位置 return left;//返回之前在最左边的数一次排序所处的位置}void quickSort(int *list,int left,int right){ //左标一定小于右标,否则就越界了 if(left
算法分析
快速排序算法的性能
排序类别 | 排序方法 | 时间复杂度 | 空间复杂度 | 稳定性 | 复杂性 | ||
平均情况 | 最坏情况 | 最好情况 | |||||
交换排序 | 快速排序 | O(Nlog2N) | O(N2) | O(Nlog2N) | O(Nlog2N) | 不稳定 | 较复杂 |
时间复杂度
当数据有序时,以第一个关键字为基准分为两个子序列,前一个子序列为空,此时执行效率最差。
而当数据随机分布时,以第一个关键字为基准分为两个子序列,两个子序列的元素个数接近相等,此时执行效率最好。
所以,数据越随机分布时,快速排序性能越好;数据越接近有序,快速排序性能越差。
空间复杂度
快速排序在每次分割的过程中,需要 1 个空间存储基准值。而快速排序的大概需要 Nlog2N次 的分割处理,所以占用空间也是 Nlog2N 个。
算法稳定性
在快速排序中,相等元素可能会因为分区而交换顺序,所以它是不稳定的算法。
运行结果