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一步一步寫算法(之快速排序)

編輯:關於C語言

 

【 聲明:版權所有,歡迎轉載,請勿用於商業用途。  聯系信箱:feixiaoxing @163.com】

 

 

 

 

    快速排序是編程中經常使用到的一種排序方法。可是很多朋友對快速排序有畏難情緒,認為快速排序使用到了遞歸,是一種非常復雜的程序,其實未必如此。只要我們使用好了方法,就可以自己實現快速排序。

 

    首先,我們復習一下,快速排序的基本步驟是什麼:

 

    1、 判斷輸入參數的合法性

 

    2、把數組的第一個數據作為比較的原點,比該數據小的數據排列在左邊,比該數據大的數據排列在右邊

 

    3、按照(2)的方法分別對左邊的數組和右邊的數據進行和(2)一樣的數據排列

 

    那麼實際編寫代碼中,應該怎麼做呢?

 

    a)首先,判斷數據的合法性?

 

 

void quick_sort(int array[], int length) 

    int median = 0; 

    if(NULL == array || 0 == length) 

        return; 

 

    _quick_sort(array, 0, length -1); 

void quick_sort(int array[], int length)

{

       int median = 0;

       if(NULL == array || 0 == length)

              return;

 

       _quick_sort(array, 0, length -1);

}

    b)尋找中間數,分別對左邊和右邊的數據進行排序

 

 

void _quick_sort(int array[], int start, int end) 

    int middle; 

    if(start >= end) 

        return; 

 

    middle = get_middle(array, start, end); 

    _quick_sort(array, start, middle -1); 

    _quick_sort(array, middle + 1, end); 

 

void quick_sort(int array[], int length) 

    int median = 0; 

    if(NULL == array || 0 == length) 

        return; 

 

    _quick_sort(array, 0, length-1); 

void _quick_sort(int array[], int start, int end)

{

       int middle;

       if(start >= end)

              return;

 

       middle = get_middle(array, start, end);

       _quick_sort(array, start, middle -1);

       _quick_sort(array, middle + 1, end);

}

 

void quick_sort(int array[], int length)

{

       int median = 0;

       if(NULL == array || 0 == length)

              return;

 

       _quick_sort(array, 0, length-1);

}    c)那麼這裡的中間數應該怎麼安排呢?

 

 

int get_middle(int array[], int start, int end) 

    int front = 0; 

    int tail = end - start; 

    int value = array[start]; 

    int length = end - start + 1; 

    int loop = start + 1; 

     

    while(loop <= end){ 

        if(array[loop] < value){ 

            gQuickSort[front] = array[loop]; 

            front ++; 

        }else{ 

            gQuickSort[tail] = array[loop]; 

            tail --; 

        } 

 

        loop ++; 

    } 

 

    gQuickSort[front] = value; 

    memmove(&array[start], gQuickSort, sizeof(int) * (length)); 

    return start + front ; 

int get_middle(int array[], int start, int end)

{

       int front = 0;

       int tail = end - start;

       int value = array[start];

       int length = end - start + 1;

       int loop = start + 1;

      

       while(loop <= end){

              if(array[loop] < value){

                     gQuickSort[front] = array[loop];

                     front ++;

              }else{

                     gQuickSort[tail] = array[loop];

                     tail --;

              }

 

              loop ++;

       }

 

       gQuickSort[front] = value;

       memmove(&array[start], gQuickSort, sizeof(int) * (length));

       return start + front ;

}

    注意:這裡gQuickSort是一個全局數組,主要是為了作為排序的臨時數組使用,實際環境中大家可以靈活運用各種方法。  

 

     d)基本的快速排序就完成了,那我們怎麼測試呢?我們可以編寫幾個簡單的測試用例?

 

 

 

static void test1() 

    int array[] = {1}; 

    quick_sort(array, sizeof(array)/sizeof(int)); 

 

static void test2() 

    int array[] = {2, 1}; 

    quick_sort(array, sizeof(array)/sizeof(int)); 

    assert(1 == array[0]); 

    assert(2 == array[1]); 

 

static void test3() 

    int array[] = {4, 3, 2,1}; 

    quick_sort(array, sizeof(array)/sizeof(int)); 

    assert(1 == array[0]); 

    assert(2 == array[1]); 

    assert(3 == array[2]); 

    assert(4 == array[3]); 

 

static void test4() 

    int array[] = {3, 2, 1}; 

    quick_sort(array, sizeof(array)/sizeof(int)); 

    assert(1 == array[0]); 

    assert(2 == array[1]); 

    assert(3 == array[2]); 

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