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快速排序的原理你真正了解多少？

　　作者: hnsfdxyc　　　　发表时间：2019-07-11 13:50:16 浏览：927　|　评论：0　

:editormd-logo-2x: :editormd-logo-3x::editormd-logo-4x:
快速排序的原理你真正了解多少？
一起来学习吧！！！

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假设我们现在对“6 1 2 7 9 3 4 5 10 8”这 10 个数进行排序。首先在这个序列中随便找一个数作为基准数（这就是一个用来参照的数）。为了方便，就让第一个数 6 作为基准数吧。接下来，需要将这个序列中所有比基准数大的数放在 6 的右边，比基准数小的数放在 6 的左边，类似下面这种排列。

3	1	2	5	4	6	9	7	10	8

------------

1. 在初始状态下，数字 6 在序列的第 1 位。我们的目标是将 6 挪到序列中间的某个位置， 假设这个位置是 k。现在就需要寻找这个 k，并且以第 k 位为分界点，左边的数都小于等于 6， 右边的数都大于等于 6。想一想，你有办法可以做到这点吗？
1. 给你一个提示吧。请回忆一下冒泡排序是如何通过“交换”一步步让每个数归位的。此 时你也可以通过“交换”的方法来达到目的。具体是如何一步步交换呢？怎样交换才既方便 又节省时间呢？
1. 方法其实很简单：分别从初始序列“6  1  2  7  9  3  4  5  10  8”两端开始“探测”。先从右往左找一个小于 6 的数，再从左往右找一个大于 6 的数，然后交换它们。这里可以用两个 变量 i 和 j，分别指向序列最左边和最右边。我们为这两个变量起个好听的名字“哨兵 i”和 “哨兵 j”。刚开始的时候让哨兵 i 指向序列的最左边（即 i=1），指向数字 6。让哨兵 j 指向序 列的最右边（即 j=10），指向数字 8。

1. 首先哨兵 j 开始出动。因为此处设置的基准数是最左边的数，所以需要让哨兵 j 先出动， 这一点非常重要。哨兵 j 一步一步地向左挪动（即 j--），直到找到 一个小于 6 的数停下来。接下来哨兵 i 再一步一步向右挪动（即 i++），直到找到一个大于 6 的数停下来。最后哨兵 j 停在了数字 5 面前，哨兵 i 停在数字7处。
1. 现在交换哨兵 i 和哨兵 j 所指向的元素的值。交换之后的序列如下。

6	1	2	**5**	9	3	4	**7**	10	8

1. 到此，第一次交换结束。接下来哨兵 j 继续向左挪动（再次友情提醒，每次必须是哨兵 j 先出发）。他发现了 4（比基准数 6 要小，满足要求）之后停了下来。哨兵 i 也继续向右挪 动，他发现了 9（比基准数 6 要大，满足要求）之后停了下来。此时再次进行交换，交换之 后的序列如下。

6	1	2	5	**4**	3	**9**	7	10	8
1. 第二次交换结束，“探测”继续。哨兵 j 继续向左挪动，他发现了 3（比基准数 6 要小， 满足要求）之后又停了下来。哨兵 i 继续向右移动，糟啦！此时哨兵 i 和哨兵 j 相遇了，哨 兵 i 和哨兵 j 都走到 3 面前。说明此时“探测”结束。我们将基准数 6 和 3 进行交换。交换 之后的序列如下。

**3**	1	2	5	4	**6**	9	7	10	8

1. 到此第一轮“探测”真正结束。此时以基准数 6 为分界点，6 左边的数都小于等于 6，6 右边的数都大于等于 6。回顾一下刚才的过程，其实哨兵 j 的使命就是要找小于基准数的数， 而哨兵 i 的使命就是要找大于基准数的数，直到 i 和 j 碰头为止。
1. OK，解释完毕。现在上完整图给大家看看。

------------

![](/image_editor_upload/20190711013122_13040.png)

------------

### 完整代码如下：
    #include <stdio.h>
    int a[101],n;//定义全局变量，这两个变量需要在子函数中使用
    
    void quicksort(int left,int right)
    {
    	int i,j,t,temp; 
		if(left>right)
    		return;
    
    	temp=a[left]; //temp中存的就是基准数 i=left;
    	j=right; 
    	while(i!=j)
    	{
    		//顺序很重要，要先从右往左找
    		while(a[j]>=temp && i<j)
    			j--;
    		//再从左往右找
    		while(a[i]<=temp && i<j)
    			i++;
    
    		//交换两个数在数组中的位置 if(i<j)//当哨兵i和哨兵j没有相遇时
    		{
    			t=a[i]; a[i]=a[j]; a[j]=t;
    		}
    	}
    	//最终将基准数归位
    	a[left]=a[i];
    	a[i]=temp;
    	quicksort(left,i-1);//继续处理左边的，这里是一个递归的过程 
    	quicksort(i+1,right);//继续处理右边的，这里是一个递归的过程
    }
    
    int main()
    {
    	int i,j,t;
    	//读入数据 scanf("%d",&n);
    	for(i=1;i<=n;i++)
    		scanf("%d",&a[i]); 
    	quicksort(1,n); //快速排序调用
    	//输出排序后的结果 
    	for(i=1;i<=n;i++)
    		printf("%d ",a[i]);
    	return 0;
    }
可以输入以下数据进行验证。

6	1	2	7	9	3	4	5	10	8

运行结果是：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

下面是程序执行过程中数组 a 的变化过程，加粗的数表示的是已归位的基准数。

6	1	2	7	9	3	4	5	10	8

------------

3	1	2	5	4	**6**	9	7	10	8
2	1	**3**	5	4	6	9	7	10	8
1	**2**	3	5	4	6	9	7	10	8
**1**	2	3	5	4	6	9	7	10	8
1	2	3	4	**5**	6	9	7	10 8
1	2	3	**4**	5	6	9	7	10 8
1	2	3	4	5	6	8	7	**9**	10
1	2	3	4	5	6	7	**8**	9	10
1	2	3	4	5	6	**7**	8	9	10
1	2	3	4	5	6	7	8	9	**10**

------------

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