C++模板实现快速排序

快速排序是一种效率很高的排序算法,其基本思想是首先选取第一个位置做为哨兵,从最后位置开始依次向前搜索,搜索到第一个小于哨兵的元素,则进行位置交换,之后在从开始位置开始进行搜索,搜索到第一个大于哨兵的元素,则进行位置交换,如此往复,直到整个序列被遍历一遍,则完成一次快速排序.结果是,哨兵左边的元素都小于哨兵,哨兵右边的元素都大于哨兵.之后,使用分治法,对左右两个子序列再进行快速排序,最终达到整个序列的有序.

算法分析:

1.不稳定.

2.时间复杂度O(nlog(n))

3.空间复杂度O(nlog(n))

4.终止条件,对每一次快速排序,当low>=high时终止.

代码实现如下:

//Quicksort
//1. Not Stable
//2. Time complex O(nlog(n))
//3. Space complecity, O(nlog(n))
//4. In one time quick sort, when low>=high, stop
template <typename T, unsigned int size>
void Sort<T, size>::quickSort(int low,  int high, T* const sortArray)
{
if (low >= high)
{

}
else
{
int startLowIndex = low;
int startHighIndex = high;
//T dataFlag = sortArray[low];
while (low < high)
{
while ((low < high) && (sortArray[high] >= sortArray[low]))
{
loopTimes++;
high--;
}
if (low >= high)
{
break;
}
else
{
T temp = sortArray[high];
sortArray[high] = sortArray[low];
sortArray[low] = temp;
moveTimes++;
low++;
}

while ((low < high) && (sortArray[low] <= sortArray[high]))
{
loopTimes++;
low++;
}
if (low >= high)
{
break;
}
else
{
T temp = sortArray[low];
sortArray[low] = sortArray[high];
sortArray[high] = temp;
moveTimes++;
high--;
}
}
//Be careful for low-1 and low+1, if forget the +1 or -1, will result dead loop
quickSort(startLowIndex, low - 1, sortArray);
quickSort(low + 1, startHighIndex, sortArray);
}
return;
}