快 速 排 序
基本思路:通过一次分割,将无序序列分成两部分,其中一部分的元素值均不大于后一部分的元素值。然后用同样的方法对每一部分进行分割,一直到每一个子序列的长度小于或等于1为止。
具体过程:设序列P进行分割。首先,从第一个、中间一个、最后一个元素中选出中项,设为P[k],并将P[k]赋给t,再将序列中的第一个元素移到P[k]的位置上。然后,再设两个指针i、j分别指向起始和最后位置上:(1)将i逐渐增大,与此同时比较P[i]与t的大小,直到发现P[i]>t,将P[i]移到P[j]的位置上;(2)将j逐渐减小,与此同时比较P[j]与t的大小,直到发现P[j]<t,将P[j]移到P[i]的位置上;直到i=j为止,这时将t移到P[i]的位置上。最后就得到了排序结果。
C函数如下:
void prqck(p,n)
int n;double p[];
{
int m,i0,*i;
double *s;
void rsplit();
i=&i0;
if(n>1)
{
rsplit(p,n,i);
m=i0;prqck(p,m);
s=p+(i0+1);m=n-(i0+1);prqck(s,m);
}
return;
}
static void rsplit(p,n,m)
int n,*m;double[];
{
int i,j,k,l;
double t;
i=0;j=n-1;k=(i+j)/2;
if((p[i]>=p[j])&&(p[j]>=p[k])) l=j;
else if((p[i]>=p[k])&&(p[k]>=p[j])) l=k;
else l=i;
t=p[l];p[l]=p[i];
while(i!=j)
{
while((i<j)&&(p[j]>=t)) j=j-1;
if(i<j)
{
p[i]=p[j];i=i+1;
while((i<j)&&(p[j]<=t)) i=i-1;
if(i<j)
{p[j]=p[i];j=j-1;}
}
}
p[i]=t;*m=i;
return;
}
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般来说,冒泡法是程序员最先接触的排序方法,它的优点是原理简单,编程实现容易,但它的缺点就是--程序的大忌--速度太慢。下面我介绍一个理解上简单但编程实现上不是太容易的排序方法,我不知道它是不是现有排序方法中最快的,但它是我见过的最快的。排序同样的数组,它所需的时间只有冒泡法的4%左右。我暂时称它为"快速排序法"。
"快速排序法"使用的是递归原理,下面我结合一个例子来说明"快速排序法"的原理。首先给出一个数组{53,12,98,63,18,72,80,46,32,21},先找到第一个数--53,把它作为中间值,也就是说,要把53放在一个位置,使得它左边的值比它小,右边的值比它大。{21,12,32,46,18,53,80,72,63,98},这样一个数组的排序就变成了两个小数组的排序--53左边的数组和53右边的数组,而这两个数组继续用同样的方式继续下去,一直到顺序完全正确。
我这样讲你们是不是很胡涂,不要紧,我下面给出实现的两个函数:
void quicksort(int n[], int left,int right)//n就是需要排序的数组,left和right是你需要排序的左界和友界,如果要排序上面那个数组,那么left和right分别是0和9
{
int dp;
if (left<right) {
dp=partition(n,left,right);//这就是下面要讲到的函数,按照上面所说的,就是把所有小于53的数放到它的左边,大的放在右边,然后返回53在整理过的数组中的位置。
quicksort(n,left,dp-1);
quicksort(n,dp+1,right);//这两个就是递归调用,分别整理53左边的数组和右边的数组
}
}
我们上面提到先定位第一个数,然后整理这个数组,把比这个数小的放到它的左边,大的放右边,然后返回这中间值的位置,下面这函数就是做这个的。
int partition(int n[],int left,int right)
{
int lo,hi,pivot,t;
pivot=n[left];
lo=left-1;
hi=right+1;
while(lo+1!=hi) {
if(n[lo+1]<=pivot)
lo++;
else if(n[hi-1]>pivot)
hi--;
else {
t=n[lo+1];
n[++lo]=n[hi-1];
n[--hi]=t;
}
}
n[left]=n[lo];
n[lo]=pivot;
return lo;
}
这段程序并不难,应该很好看懂,我把过程大致讲一下,首先你的脑子里先浮现一个数组和三个指针,第一个指针称为p指针,在整个过程结束之前它牢牢的指向第一个数,第二个指针和第三个指针分别为lo指针和hi指针,分别指向最左边的值和最右边的值。lo指针和hi指针从两边同时向中间逼近,在逼近的过程中不停的与p指针的值比较,如果lo指针的值比p指针的值小,lo++,还小还++,再小再++,直到碰到一个大于p指针的值,这时视线转移到hi指针,如果hi指针的值比p指针的值大,hi--,还大还--,再大再--,直到碰到一个小于p指针的值。这时就把lo指针的值和hi指针的值做一个调换。持续这过程直到两个指针碰面,这时把p指针的值和碰面的值做一个调换,然后返回p指针新的位置。
我知道我怎么说你们还是不太明白,其实只要看程序就行了,有很多程序的语言是用人类的语言无法表达的。有什么问题,email我:allexit@hotmail.com。
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数据都保存在Items中
function RSplit ( Left , Right : integer ): integer ;
var
L , H , P , T : integer ;
begin
P := Items [ Left ];
L := Left - 1 ;
H := Right + 1 ;
while L + 1 <> H do
begin
if Items [ L + 1 ] <= P then
Inc ( L )
else if Items [ H - 1 ] > P then
Dec ( H )
else begin
T := Items [ L + 1 ];
Inc ( L );
Items [ L ] := Items [ H - 1 ];
Dec ( H );
Items [ H ] := T ;
end ;
end ;
Items [ Left ] := Items [ L ];
Items [ L ] := P ;
Result := L ;
end ;
procedure QuickSort ( iStart , iEnd : integer );
var
Position : integer ;
i , j , t : integer ;
begin
if iStart < iEnd then
begin
Position := RSplit ( iStart , iEnd );
QuickSort ( iStart , Position - 1 );
QuickSort ( Position + 1 , iEnd );
end ;
end ;
Invoke: QuickSort(0,Items.Count -1);
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{
The following procedure sorts an Array with the
fast Shell-Sort algorithm.
Invented by Donald Shell in 1959,
the shell sort is the most efficient of the O(n2)
class of sorting algorithms
}
{
Die folgende Prozedur Sortiert ein Array mit
dem schnellem Shell-Sort Algorithmus.
}
Procedure Sort_Shell(var a: array of Word);
var
bis, i, j, k: LongInt;
h: Word;
begin
bis := High(a);
k := bis shr 1;// div 2
while k > 0 do
begin
for i := 0 to bis - k do
begin
j := i;
while (j >= 0) and (a[j] > a[j + k]) do
begin
h := a[j];
a[j] := a[j + k];
a[j + k] := h;
if j > k then
Dec(j, k)
else
j := 0;
end; // {end while]
end; // { end for}
k := k shr 1; // div 2
end; // {end while}
end;