快速排序(Quicksort)

快速排序(Quicksort)是對冒泡排序的一種改進逛裤。
通過一趟排序?qū)⒁判虻臄?shù)據(jù)分割成獨立的兩部分恢暖,其中一部分的所有數(shù)據(jù)都比另外一部分的所有數(shù)據(jù)都要小,然后再按此方法對這兩部分數(shù)據(jù)分別進行快速排序岸售,整個排序過程可以遞歸進行错敢,以此達到整個數(shù)據(jù)變成有序序列翰灾。

例:


image

創(chuàng)建變量i=0(指向第一個數(shù)據(jù)), j=5(指向最后一個數(shù)據(jù)), k=6(賦值為第一個數(shù)據(jù)的值)。

我們要把所有比k小的數(shù)移動到k的左面稚茅,所以我們可以開始尋找比6小的數(shù)预侯,從j開始,從右往左找峰锁,不斷遞減變量j的值萎馅,我們找到第一個下標3的數(shù)據(jù)比6小,于是把數(shù)據(jù)3移到下標0的位置虹蒋,把下標0的數(shù)據(jù)6移到下標3糜芳,完成第一次比較:


image

此時,i=0 j=3 k=6

接著魄衅,開始第二次比較峭竣,這次要變成找比k大的了,而且要從前往后找了晃虫。遞加變量i皆撩,發(fā)現(xiàn)下標2的數(shù)據(jù)是第一個比k大的,于是用下標2的數(shù)據(jù)7和j指向的下標3的數(shù)據(jù)的6做交換哲银,數(shù)據(jù)狀態(tài)變成下表:


image

此時扛吞,i=2 j=3 k=6

稱上面兩次比較為一個循環(huán)。

接著荆责,再遞減變量j滥比,不斷重復進行上面的循環(huán)比較。
在本例中做院,我們進行一次循環(huán)盲泛,就發(fā)現(xiàn)i和j“碰頭”了:他們都指向了下標2濒持。于是,第一遍比較結束寺滚。得到結果如下柑营,凡是k(=6)左邊的數(shù)都比它小,凡是k右邊的數(shù)都比它大:

image

如果i和j沒有碰頭的話村视,就遞加i找大的由境,還沒有,就再遞減j找小的蓖议,如此反復,不斷循環(huán)讥蟆。注意判斷和尋找是同時進行的勒虾。

然后,對k兩邊的數(shù)據(jù)瘸彤,再分組分別進行上述的過程修然,直到不能再分組為止。

注意:第一遍快速排序不會直接得到最終結果质况,只會把比k大和比k小的數(shù)分到k的兩邊愕宋。為了得到最后結果,需要再次對下標2兩邊的數(shù)組分別執(zhí)行此步驟结榄,然后再分解數(shù)組中贝,直到數(shù)組不能再分解為止(只有一個數(shù)據(jù)),才能得到正確結果臼朗。


- (void)quickSort:(NSMutableArray *)arrSort leftIndex:(int)left rightIndex:(int)right{
    if (left >= right) {
        return;
    }
    
    int i = left;
    int j = right;
    int k = [arrSort[left] intValue]; // 用來對比的基數(shù)

    while (i < j) {
        // k >= arr[j] 從右邊開始往左邊找到第一個大于k的數(shù)并且放到 arr[i]中
        while (i < j && k >= [arrSort[j] intValue]) {
            j--;
        }
        arrSort[i] = arrSort[j];
        
        // k <= arr[j] 從左邊開始往右邊找到第一個小于k的數(shù)并且放到 arr[j]中
        while (i<j && k <= [arrSort[i] intValue]) {
            i++;
        }
        arrSort[j] = arrSort[i];
    }
    arrSort[i] = @(k);
    
    [self quickSort:arrSort leftIndex:left rightIndex:i-1];
    [self quickSort:arrSort leftIndex:i+1 rightIndex:right];
}
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