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C++ 递归函数的详解
说到递归函数,就会想起递归的快速排序。
1.快速排序是什么呢?
快速排序的基本思想是:通过一趟快速排序,把待排记录分成两
个子序列,其中一个子系列中的记录都小于另一个子序列,然后,
分别对两个子序列进行快速排序。
可以看出,快速排序的核心就是划分子序列。
2.下面让我们了解一下递归函数快速排序的思想:
(1)将待排序的数据放入某数组中(如数组a[]) 中,下标从 low 到 high;
(2)对数组进行如下操作:从数组中取一个元素值作为枢轴
记录(一般取第 0 号元素,即 a[0]),存入 key(一个变量) 中;
(3)在数组 a 中,将 key 调整到适当位置,然后将比 key
大的元素都放在 key 的右边,比 key 小的数都放在 key
的左边。
(4)这一趟排序的结果是key 将原数组 a 分割成
了两个子数组,key 的左边的值都比key 小,右边的都比
key 大。
(5)此时,问题就成了如何都将这两个子数组进行排序的问题,显然
对这两个子数组调用上述方法即可,即进行递归调用上述方法,
直到排序完成。
(6)显然,通过上述过程,当我们处理完所有的元素时,最终结果
为:每个元素的左边的元素都不大于该元素,而右边的元素都不小
于该元素。
3.如何确定key的位置呢?
我们确定key的值后,利用 key 将数组 a 划分成两个子数组。
具体方法:
(1)取出数组的第 0 个元素,作为分界值放到 key 里,
即 key = a[0]; 此时,数组元素 a[0] 空闲,用一个左探针left
指示,即 left = 0;
(2)利用右探针 right 从右往左走,寻找小于 key 的元素,找到
后就将该元素的值放进 left 所指示的空闲位置,此时 right 所
指示位置成为空闲位置;
(3)让左探针 left 往右走,寻找比 key 大的元素,找到则将该
元素的值放进 right 所指示的空闲位置。此时 left 所指示位置
变为空闲;
(4)循环执行 2、3步,直到 right 不再大于 left为止(此时,
意味着将所有元素都与 key 进行了比较)。left 与 right 相遇的
地方就是 key 的位置。
具体的代码:
#include <stdio.h>
void QuickSort( int a[], int low, int high);
void main()
{
int a[] = { 32, 8, 65, 18, 19, 12, 61 };
int i;
QuickSort(a, 0, 6);
for(i=0; i<7; i++)
printf("%4d", a[i]);
}
//QuickSort方法,实现函数的快速排序
void QuickSort( int a[], int low, int high)
{
int key;
int left, right;
// 若待排序列为空或仅有一个元素,则无需排序
if( low >= high ) return ;
// 1 将待排记录划分成两个子序列
// 1.1 选择序列中第一元素作为轴记录
key = a[low];
// 1.2 根据轴记录 key 将待排序列划分成两个子序列
left = low;
right = high;
while( left < right )
{
while( left<right && a[right] >= key)
right--; // right从后向前扫描,跳过"大"的元素
a[left] = a[right]; // 遇到"小"元素,移动到前面去
while( left<right && a[left] <= key)
left++; //left 从前向后扫描,跳过小于轴记录的元素
a[right] = a[left]; // 遇到"大"元素,移动到后面去
}
// 1.3 放置轴记录
a[left] = key;
// 2.对两个子序列分别进行快速排序
QuickSort(a, low, left-1);
QuickSort(a, left+1, high);
}
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