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快速排序的递归实现

2011-03-30

快速排序是对冒泡排序的一种改进。它的基本思想是:通过一次排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另外一不部分的所有数据都要小,然后再按次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或者非递归进行,以此达到整个数据变成有序序列。

下面是快速排序的递归实现:

#include "stdafx.h"

#define LIST_INIT_SIZE 100    //顺序表初始大小
#define LISTINCREMENT 10    //顺序表增量
typedef int ElemType;    //顺序表元素类型
typedef struct        //顺序表结构
{
    ElemType *elem;
    int length;
    int listsize;
}SqList;
//初始化顺序表
int InitList_Sq(SqList &L)        
{
    L.elem = (ElemType*)malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(ElemType));
    if(!L.elem) return -1;
    L.length = 0;
    L.listsize = LIST_INIT_SIZE;
    return 0;
}
//创建顺序表
int CreatList_Sq(SqList &L)
{
    InitList_Sq(L);
    int i = 1;
    while(scanf("%d",&L.elem[i]) != EOF)
    {
        i++;
    }
    L.length = i - 1;
    return 0;
}
//一趟快速排序
int Partition(SqList &L,int low,int high)
{
    L.elem[0] = L.elem[low];
    int pivotkey;
    pivotkey = L.elem[low];
    int temp;
    while(low < high)
    {
        while(low < high && L.elem[high] >= pivotkey) --high;;
        L.elem[low] = L.elem[high];
        while(low < high && L.elem[low] <= pivotkey) ++low;
        L.elem[high] = L.elem[low];
    }
    L.elem[low] = L.elem[0];
    
    return low;
}
//递归实现快速排序
void QuickSort(SqList &L,int low,int high)
{
    if(low < high)
    {
        int pivotloc = Partition(L,low,high);
        QuickSort(L,low,pivotloc - 1);
        QuickSort(L,pivotloc + 1,high);
    }
}
int _tmain(int argc, _TCHAR *argv[])
{
    SqList L;
    CreatList_Sq(L);
    QuickSort(L,1,L.length);
    for(int i = 1; i <= L.length; i++)
    {
        printf("%d ",L.elem[i]);
        if(LIST_INIT_SIZE == i) printf("\n");
    }
    char ch = getchar();
    
    return 0;
}

快速排序的非递归算法:

#include <iostream>
#include <stack>
using namespace std;
template <class T>
int partition(T a[],int low,int high)
{
 T v=a[low];
 while(low<high)
 {  
  while(low<high && a[high]>=v) high--;
  a[low]=a[high];
  while(low<high && a[low]<=v) low++;
  a[high]=a[low];
 }
 a[low]=v;
 return low;
 
}
 
template <class T>
void QuickSort(T a[],int p,int q)
{
 stack<int> st;
 int j;
 do{
      while(p<q)
      {
         j=partition(a,p,q);   
         if( (j-p)<(q-j) )
         {
            st.push(j+1);
            st.push(q);
            q=j-1;
         }
         else
         {
           st.push(p);
           st.push(j-1);
           p=j+1;
         }   
      }
  if(st.empty()) return;
  q=st.top();st.pop();  
  p=st.top();st.pop();  
  //cout<<endl<<"p:"<<p<<" ";
  //cout<<"q:"<<q<<endl;
 }while(1);
}

void main()
{
 //int a[7]={7,6,5,4,3,2,1};
 //int a[7]={1,2,3,4,5,6,7};
 int a[7]={3,5,2,3,66,225,1};
 for(int i=0;i<7;i++)
  cout<<a[i]<<" ";
 QuickSort(a,0,6);
 cout<<endl;
 for(int i=0;i<7;i++)
  cout<<a[i]<<" ";
}  
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