C++数据结构--快速排序

1.对向量数组v{800,150,300,650,550,500,400,350,450,900}进行快速排序,索引[first,last)=[0,10)

*将v的元素划分为两个子表s1和S2,子表S1的元素都<=中心值，子表S2的元素都>=中心值

step1:取pivot=v[mid]=v[5]=500,作为中心值，并与v[first]交换，其中mid=(first+last)/2

整数指针scnUP从first+1开始往右扫描，scanDown从last-1开始往左扫描






step2:当scanUp,scanDown都找到不符合条件的元素时，交换它们，再继续扫描






step3:继续step2的步骤






step4:当scanUp>=scanDown时，停止划分子表,scanDown指向的就是俩个子表的分界点，同时也是存放v[0]的中心值的最终位置。




step5:对子表s1,s2重复step1-step4






step6:对子表s1






step7:当子表为空或只有一个元素时，停止递归




step8:对子表s2




step9:继续对更小的子表进行划分






step10:处理更小的子表




最终结果：




实现代码：

#include<iostream>

#include<vector>

using namespace std;

template<typename T>

//交换两个元素

void mySwap(T &v1,T &v2)

{

T temp;

temp=v1;

v1=v2;

v2=temp;

}

template<typename T>

/*返回向量数组分界点的下标

*在[first,last)范围内，把比v[(first+last)/2]

*小的元素放左边，比v[(first+last)/2]大的元素

*放右边,

*/

int pivotIndex(vector<T> &v,int first,int last)

{

int mid=(first+last)/2; //中间元素下标索引

T pivot=v[mid];//记录中间元素的值

mySwap(v[first],v[mid]);//把中间元素和第一个元素交换位置

int scanUp=first+1; //向右扫描的索引

int scanDown=last-1; //向左扫描的索引

while(true)

{

while(scanUp<=scanDown&&v[scanUp]<=pivot)

scanUp++;

while(scanUp<=scanDown&&v[scanDown]>=pivot)

scanDown--;

if(scanUp>=scanDown)//到达分界点，跳出循环

break;

mySwap(v[scanUp++],v[scanDown--]);

}



mySwap(v[first],v[scanDown]); //交换第一个元素（保存中间元素的值）和临界点索引处的元素



return scanDown;

}

template<typename T>

//在向量数组[first,last)范围内进行快速排序

void quickSort(vector<T> &v,int first,int last)

{

if(last-1<=first) //当子表为空或只有一个元素时,停止递归

return;

if(first==last-2) //当只有两个元素时，判断是否需要交换，以提高效率

{

if(v[first]>v[last-1])

{

mySwap(v[first],v[last-1]);

}

return;

}

else

{

int mid=pivotIndex(v,first,last);

quickSort(v,first,mid); //对左子表递归

quickSort(v,mid+1,last); //对右子表递归

}

}

测试代码

int main ()

{

vector<int> vec{800,150,300,650,550,500,400,350,450,900};

quickSort(vec,0,vec.size());

for(int x:vec)

cout<<x<<ends;



return 0;

}

运行结果：





以上的划分找中值和递归感觉比较繁琐，个人认为另一种划分方法更为简便，详见

C++数据结构--快速排序