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快速排序的实现

快速排序是一种经常用到的排序方法,它的时间复杂度为 O(nlogn)。因为大多数情况下速度都比一般的排序方法快,用的比较多,自己就琢磨着实现了一下。

原理

快速排序用到了分治法的原理:
  从数组中随机取出一个数字,将这个数组分为两个部分。将取出的数字作为基准数,小于基准数的放到它的左边,大于基准数的放到它的右边。这样基准数左边的都是比它小的,右边的都是比它大的。然后再对基准数的左边和右边重复前面的过程,直到每个部分的数组长度为 1。最后再将这些分开的数组组合起来就成功了。步骤如下:

  1. 从数组中随机抽取一个数组作为基准数,将数组中的每个数字与基准数比较,小于基准数的放到基准数左边,大于基准数的放到基准数右边。
  2. 对上面结束后的左右两个部分重复步骤 1。
  3. 当所有部分的长度为 1 时停止。

实现

下面是自己熟悉的语言的实现(用第一个数作为基准数,并且采用递归的方法):

Python 版本

def quick_sort(lst,left,right):
truei = left;
truej = right
trueif i >= j:
truetruereturn lst
truek = lst[i]
truewhile i < j:
truetruewhile i < j and lst[j] >= k: #lst[j]<=k时,循环结束,并将其值赋给lst[i]
truetruetruej -= 1
truetruelst[i] = lst[j]
truetruewhile i < j and lst[i] <= k: #lst[i]>=k时,循环结束,并将其值赋给lst[j]
truetruetruei += 1
truetruelst[j] = lst[i]
truelst[i] = k #当i>=j时,将k的值赋给lst[i]
truequick_sort(lst,left,i-1)
truequick_sort(lst,j+1,right)
truereturn lst

JavaScript 版

function quick_sort(lst, l, r) {
var i = l,
j = r,
k = lst[l];
if (i >= j) {
return lst;
}
while (i < j) {
for (; i < j; j--) {
if (lst[j] <= k) {
lst[i] = lst[j];
i++;
break;
}
}
for (; i < j; i++) {
if (lst[i] >= k) {
lst[j] = lst[i];
j--;
break;
}
}
}
lst[i] = k;
quick_sort(lst, l, i - 1);
quick_sort(lst, j + 1, r);
return lst;
}

C 语言版

void qucik_sort(int lst[],int l,int r)
{
trueif(l < r)
true{
truetrueint i = l, j = r, k = lst[l];
truetruewhile (i < j){
truetruetruefor (; i < j; --j)
truetruetrue{
truetruetruetrueif (lst[j] <= k)
truetruetruetrue{
truetruetruetruetruelst[i] = lst [j];
truetruetruetruetruei++;
truetruetruetruetruebreak;
truetruetruetrue}
truetruetrue}
truetruetruefor (; i < j; ++i)
truetruetrue{
truetruetruetrueif (lst[i] >= k)
truetruetruetrue{
truetruetruetruetruelst[j] = lst[i];
truetruetruetruetruej--;
truetruetruetruetruebreak;
truetruetruetrue}
truetruetrue}
truetrue}
truetruelst[i] = k;
truetruequcik_sort(lst, l, i-1);
truetruequcik_sort(lst, j+1, r);
true}
}
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