快速排序(quicksort)算法实现
2008-05-14 20:14
609 查看
快速排序(quicksort)是分治法的典型例子,它的主要思想是将一个待排序的数组以数组的某一个元素X为轴,使这个轴的左侧元素都比X大,而右侧元素都比X小(从大到小排序)。然后以这个X在变换后数组的位置i分为左右两个子数组,再分别进行快速排序,直到子数组中只有一个元素为止。
快速排序算法如下
void quicksort(int A[], int p, int r)
{
int i;
if(p < r)
{
i = partition(A, p, r);
quicksort(A, 0, i - 1);
quicksort(A, i + 1, r);
}
}
其中partition函数将得到X所在的位置i(在这里总以数组的最后一个元素为轴)。
int partition(int A[], int p, int r)
{
int i = p - 1, j;
for(j = p; j < r; j++)
{
if(A[j] >= A[r])
{
i++;
swap(&A[i], &A[j]);
}
}
swap(&A[i + 1], &A[r]);
return i + 1;
}
由于总是选择数组的最后一个元素做为轴,因此可能出现X的左边为n - 1或接近n - 1个元素,而右边没有元素,或元素很少的情况,即X最大或比较大。这样使quicksort将出现最坏的情况,也就是时间复杂度为O(n^2)。因此partition可以采用随机方式得到轴X的位置i。 这样它的平均情况是非常好的(时间复杂度为O(nlogn)),也就是说,最坏情况很难出现。
int new_random(int min, int max)
{
return (min + (int)(((float)rand()/RAND_MAX)*(max - min)));
}
int randomize_partition(int A[], int p, int r)
{
int i = new_random(p, r);
swap(&A[i], &A[r]);
return partition(A, p, r);
}
完整的代码如下
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void out_int_array(int data[], int n)
{
int i;
for(i = 0; i < n; i++)
{
printf("%d ", data[i]);
}
printf("\n");
}
void swap(int *a, int *b)
{
int x;
x = *a;
*a = *b;
*b = x;
}
int new_random(int min, int max)
{
return (min + (int)(((float)rand()/RAND_MAX)*(max - min)));
}
int partition(int A[], int p, int r)
{
int i = p - 1, j;
for(j = p; j < r; j++)
{
if(A[j] >= A[r])
{
i++;
swap(&A[i], &A[j]);
}
}
swap(&A[i + 1], &A[r]);
return i + 1;
}
void quicksort(int A[], int p, int r)
{
int i;
if(p < r)
{
i = partition(A, p, r);
quicksort(A, 0, i - 1);
quicksort(A, i + 1, r);
}
}
int randomize_partition(int A[], int p, int r)
{
int i = new_random(p, r);
swap(&A[i], &A[r]);
return partition(A, p, r);
}
void randomize_quicksort(int A[], int p, int r)
{
int i;
if(p < r)
{
i = randomize_partition(A, p, r);
quicksort(A, 0, i - 1);
quicksort(A, i + 1, r);
}
}
int main()
{
int A[] = {4, 1, 44, -12, 5, 125, 30};
int B[] = {4, 1, 44, -12, 5, 125, 30};
out_int_array(A, 7);
quicksort(A, 0, 6);
out_int_array(A, 7);
printf("--------------------------randomize-----------------------------\n");
srand((unsigned)time( NULL ));
randomize_quicksort(B, 0, 6);
out_int_array(B, 7);
return 0;
}
快速排序算法如下
void quicksort(int A[], int p, int r)
{
int i;
if(p < r)
{
i = partition(A, p, r);
quicksort(A, 0, i - 1);
quicksort(A, i + 1, r);
}
}
其中partition函数将得到X所在的位置i(在这里总以数组的最后一个元素为轴)。
int partition(int A[], int p, int r)
{
int i = p - 1, j;
for(j = p; j < r; j++)
{
if(A[j] >= A[r])
{
i++;
swap(&A[i], &A[j]);
}
}
swap(&A[i + 1], &A[r]);
return i + 1;
}
由于总是选择数组的最后一个元素做为轴,因此可能出现X的左边为n - 1或接近n - 1个元素,而右边没有元素,或元素很少的情况,即X最大或比较大。这样使quicksort将出现最坏的情况,也就是时间复杂度为O(n^2)。因此partition可以采用随机方式得到轴X的位置i。 这样它的平均情况是非常好的(时间复杂度为O(nlogn)),也就是说,最坏情况很难出现。
int new_random(int min, int max)
{
return (min + (int)(((float)rand()/RAND_MAX)*(max - min)));
}
int randomize_partition(int A[], int p, int r)
{
int i = new_random(p, r);
swap(&A[i], &A[r]);
return partition(A, p, r);
}
完整的代码如下
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void out_int_array(int data[], int n)
{
int i;
for(i = 0; i < n; i++)
{
printf("%d ", data[i]);
}
printf("\n");
}
void swap(int *a, int *b)
{
int x;
x = *a;
*a = *b;
*b = x;
}
int new_random(int min, int max)
{
return (min + (int)(((float)rand()/RAND_MAX)*(max - min)));
}
int partition(int A[], int p, int r)
{
int i = p - 1, j;
for(j = p; j < r; j++)
{
if(A[j] >= A[r])
{
i++;
swap(&A[i], &A[j]);
}
}
swap(&A[i + 1], &A[r]);
return i + 1;
}
void quicksort(int A[], int p, int r)
{
int i;
if(p < r)
{
i = partition(A, p, r);
quicksort(A, 0, i - 1);
quicksort(A, i + 1, r);
}
}
int randomize_partition(int A[], int p, int r)
{
int i = new_random(p, r);
swap(&A[i], &A[r]);
return partition(A, p, r);
}
void randomize_quicksort(int A[], int p, int r)
{
int i;
if(p < r)
{
i = randomize_partition(A, p, r);
quicksort(A, 0, i - 1);
quicksort(A, i + 1, r);
}
}
int main()
{
int A[] = {4, 1, 44, -12, 5, 125, 30};
int B[] = {4, 1, 44, -12, 5, 125, 30};
out_int_array(A, 7);
quicksort(A, 0, 6);
out_int_array(A, 7);
printf("--------------------------randomize-----------------------------\n");
srand((unsigned)time( NULL ));
randomize_quicksort(B, 0, 6);
out_int_array(B, 7);
return 0;
}
相关文章推荐
- Javascript实现快速排序(Quicksort)的算法详解
- 数据算法之快速排序(quickSort)的Java实现
- 快速排序(quicksort)算法实现
- 快速排序(quicksort)算法实现
- 快速排序(quicksort)算法实现
- Javascript实现快速排序(Quicksort)的算法详解
- Javascript实现快速排序(Quicksort)的算法详解
- 数据算法之快速排序(quickSort)的Java实现
- 快速排序(quicksort)算法实现
- C++快速排序实现(quicksort) (算法导论)
- 快速排序及其改进算法Java实现
- 算法研究之快速排序的基本实现(Java)
- 快速排序(Quicksort)的Javascript实现
- java实现排序算法之交换排序(冒泡排序和快速排序)
- [数据结构与算法]快速排序的优化实现(取中位数)
- 直接插入排序、折半插入排序、冒泡排序、快速排序的算法实现
- 【算法导论】用C++实现快速排序
- 【Python排序搜索基本算法】之快速排序(QuickSort)
- C语言实现数组快速排序(含对算法的详细解释)
- [算法]QuickSort的Java实现