快速排序法,其時間複雜度為O(nlogn),適合用在資料量較大的群體。當初在學資料結構、演算法的時候,我覺得Quick Sort的方法實在有點複雜,所以當我需要排序的時候,我都是用Merge Sort,或是有時候直接用C的qsort,以及C++的sort。

操作

這是一個循環,先在一堆資料中隨機找一個支點(pivot),並用兩個箭頭,一個從資料的最前端開始往後找比支點大的資料,一個從資料的最尾端開始往前找比支點小的資料。兩個箭頭都找到資料後,就讓這兩筆資料互換,並繼續同樣的動作直到兩個箭頭碰到彼此,並讓pivot和兩個箭頭中比pivot小的資料 互換,然後進行下個循環,就這樣一直交換到整堆資料達到ascended order才結束。

範例

假設我們今天需要對[69, 81, 30, 38, 9, 2, 47, 61, 32, 79]這個array做quick sort,那下面兩張圖就是quick sort的過程。

紅色背景:pivot
黑色背景:確定位置的資料
紫色背景:上一步驟中有交換的資料
土色背景:暫時用不到的區域
ex
ex

實作

參照上面示意圖的方法,用C實現。

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#include<stdio.h>

void qs(int arr[], int left, int right){
if(left < right){
int pivot = arr[left]; //令pivot為第一個的位置
int arrowL = left, arrowR = right, t, i;

while(1){
while(arrowL<right && arr[arrowL]<pivot){arrowL++;} //找出在pivot左邊卻比pivot大的
while(arrowR>0 && arr[arrowR]>pivot){arrowR--;} //找出在pivot右邊卻比pivot小的
if(arrowL >= arrowR){break;} //左右箭頭相碰,跳出迴圈。
//左右箭頭指的值互換
t=arr[arrowL];
arr[arrowL]=arr[arrowR];
arr[arrowR]=t;
}
//確定arr[left]的位置
t=arr[left];
arr[left]=arr[arrowR];
arr[left]=t;
qs(arr, left, arrowR-1); //對pivot的左段遞迴
qs(arr, arrowR+1, right); //對pivot的右段遞迴
}
}

int main(){
int i, arr[10]={69, 81, 30, 38, 9, 2, 47, 61, 32, 79};
printf("排序前:");
for(i=0; i<10; i++){printf("%d ",arr[i]);}
qs(arr, 0, 9);
printf("\n排序後:");
for(i=0; i<10; i++){printf("%d ",arr[i]);}
return 0;
}

封面圖源:Pixiv