[科普中国]-快速排序算法

快速排序（Quicksort）是对冒泡排序的一种改进。1

快速排序由C. A. R. Hoare在1960年提出。它的基本思想是：通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。1

排序流程快速排序算法通过多次比较和交换来实现排序，其排序流程如下：2

(1)首先设定一个分界值，通过该分界值将数组分成左右两部分。2

(2)将大于或等于分界值的数据集中到数组右边，小于分界值的数据集中到数组的左边。此时，左边部分中各元素都小于或等于分界值，而右边部分中各元素都大于或等于分界值。2

(3)然后，左边和右边的数据可以独立排序。对于左侧的数组数据，又可以取一个分界值，将该部分数据分成左右两部分，同样在左边放置较小值，右边放置较大值。右侧的数组数据也可以做类似处理。2

(4)重复上述过程，可以看出，这是一个递归定义。通过递归将左侧部分排好序后，再递归排好右侧部分的顺序。当左、右两个部分各数据排序完成后，整个数组的排序也就完成了。2

排序步骤原理设要排序的数组是A[0]……A[N-1]，首先任意选取一个数据（通常选

用数组的第一个数）作为关键数据，然后将所有比它小的数都放到它左边，所有比它大的数都放到它右边，这个过程称为一趟快速排序。值得注意的是，快速排序不是一种稳定的排序算法，也就是说，多个相同的值的相对位置也许会在算法结束时产生变动。1

一趟快速排序的算法是：1

1）设置两个变量i、j，排序开始的时候：i=0，j=N-1；1

2）以第一个数组元素作为关键数据，赋值给key，即key=A[0]；1

3）从j开始向前搜索，即由后开始向前搜索(j--)，找到第一个小于key的值A[j]，将A[j]和A[i]的值交换；1

4）从i开始向后搜索，即由前开始向后搜索(i++)，找到第一个大于key的A[i]，将A[i]和A[j]的值交换；1

5）重复第3、4步，直到i=j； (3,4步中，没找到符合条件的值，即3中A[j]不小于key,4中A[i]不大于key的时候改变j、i的值，使得j=j-1，i=i+1，直至找到为止。找到符合条件的值，进行交换的时候i， j指针位置不变。另外，i==j这一过程一定正好是i+或j-完成的时候，此时令循环结束）。1

排序演示假设一开始序列{xi}是：5，3，7，6，4，1，0，2，9，10，8。

此时，ref=5，i=1，j=11，从后往前找，第一个比5小的数是x8=2，因此序列为：2，3，7，6，4，1，0，5，9，10，8。此时i=1，j=8，从前往后找，第一个比5大的数是x3=7，因此序列为：2，3，5，6，4，1，0，7，9，10，8。此时，i=3，j=8，从第8位往前找，第一个比5小的数是x7=0，因此：2，3，0，6，4，1，5，7，9，10，8。此时，i=3，j=7，从第3位往后找，第一个比5小的数是x4=6，因此：2，3，0，5，4，1，6，7，9，10，8。此时，i=4，j=7，从第7位往前找，第一个比5小的数是x6=1，因此：2，3，0，1，4，5，6，7，9，10，8。此时，i=4，j=6，从第4位往后找，直到第6位才有比5大的数，这时，i=j=6，ref成为一条分界线，它之前的数都比它小，之后的数都比它大，对于前后两部分数，可以采用同样的方法来排序。3

程序调用举例用法:3

void qsort(void *base, int nelem, int width, int (*fcmp)(const void *,const void *));3

参数：
1、待排序数组首地址；3

2、数组中待排序元素数量；3

3、各元素的占用空间大小；3

4、指向函数的指针，用于确定排序的顺序。3

示例代码GO// 第一种写法func quickSort(values []int, left, right int) { temp := values[left] p := left i, j := left, right for i = p && values[j] >= temp { j-- } if j >= p { values[p] = values[j] p = j } for i q_sort([X||Xq_sort [a|a