博主雖已認識快速排序算法兩年了，每每用到的時候卻總不能默寫出來，究其原因是博主并沒有吃透原理！今天剛看了CSDN上的一篇介紹快排的博客，里面的方法“挖坑填數(shù)”瞬間就讓我深入明白了快排。所以博主就此轉載，希望也可以和他人分享下這個前所未有的好方法!

快速排序是C.R.A.Hoare于1962年提出的一種劃分交換排序。它采用了一種分治的策略，通常稱其為分治法(Divide-and-ConquerMethod)。

該方法的基本思想是：

1．先從數(shù)列中取出一個數(shù)作為基準數(shù)。

2．分區(qū)過程，將比這個數(shù)大的數(shù)全放到它的右邊，小于或等于它的數(shù)全放到它的左邊。

3．再對左右區(qū)間重復第二步，直到各區(qū)間只有一個數(shù)。

雖然快速排序稱為分治法，但分治法這三個字顯然無法很好的概括快速排序的全部步驟。因此我的對快速排序作了進一步的說明：挖坑填數(shù)+分治法。
先來看實例吧，定義下面再給出（最好能用自己的話來總結定義，這樣對實現(xiàn)代碼會有幫助）。
以一個數(shù)組作為示例，取區(qū)間第一個數(shù)為基準數(shù)。

初始時，i = 0; j = 9; X = a[i] = 72

由于已經(jīng)將a[0]中的數(shù)保存到X中，可以理解成在數(shù)組a[0]上挖了個坑，可以將其它數(shù)據(jù)填充到這來。從j開始向前找一個比X小或等于X的數(shù)。當j=8，符合條件，將a[8]挖出再填到上一個坑a[0]中。a[0]=a[8]; i++; 這樣一個坑a[0]就被搞定了，但又形成了一個新坑a[8]，這怎么辦了？簡單，再找數(shù)字來填a[8]這個坑。這次從i開始向后找一個大于X的數(shù)，當i=3，符合條件，將a[3]挖出再填到上一個坑中a[8]=a[3]; j--;

數(shù)組變?yōu)椋?/h6>

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
48	6	57	88	60	42	83	73	88	85

i = 3; j = 7; X=72

再重復上面的步驟，先從后向前找，再從前向后找。

從j開始向前找，當j=5，符合條件，將a[5]挖出填到上一個坑中，a[3] = a[5]; i++;

從i開始向后找，當i=5時，由于i==j退出。

此時，i = j = 5，而a[5]剛好又是上次挖的坑，因此將X填入a[5]。

數(shù)組變?yōu)椋?/h6>

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
48	6	57	42	60	72	83	73	88	85

可以看出a[5]前面的數(shù)字都小于它，a[5]后面的數(shù)字都大于它。因此再對a[0…4]和a[6…9]這二個子區(qū)間重復上述步驟就可以了。

照著這個總結很容易實現(xiàn)挖坑填數(shù)的代碼：

int AdjustArray(int s[], int l, int r) //返回調整后基準數(shù)的位置  
{  
    int i = l, j = r;  
    int x = s[l]; //s[l]即s[i]就是第一個坑  
    while (i < j)  
    {  
        // 從右向左找小于x的數(shù)來填s[i]  
        while(i < j && s[j] >= x)   
            j--;    
        if(i < j)   
        {  
            s[i] = s[j]; //將s[j]填到s[i]中，s[j]就形成了一個新的坑  
            i++;  
        }  
  
        // 從左向右找大于或等于x的數(shù)來填s[j]  
        while(i < j && s[i] < x)  
            i++;    
        if(i < j)   
        {  
            s[j] = s[i]; //將s[i]填到s[j]中，s[i]就形成了一個新的坑  
            j--;  
        }  
    }  
    //退出時，i等于j。將x填到這個坑中。  
    s[i] = x;  
  
    return i;  
}  

再寫分治法的代碼：

void quick_sort1(int s[], int l, int r)  
{  
    if (l < r)  
    {  
        int i = AdjustArray(s, l, r);//先成挖坑填數(shù)法調整s[]  
        quick_sort1(s, l, i - 1); // 遞歸調用   
        quick_sort1(s, i + 1, r);  
    }  
}

這樣的代碼顯然不夠簡潔，對其組合整理下：

//快速排序  
void quick_sort(int s[], int l, int r)  
{  
    if (l < r)  
    {  
        //Swap(s[l], s[(l + r) / 2]); //將中間的這個數(shù)和第一個數(shù)交換,參見注1
        int i = l, j = r, x = s[l];  
        while (i < j)  
        {  
            while(i < j && s[j] >= x) // 從右向左找第一個小于x的數(shù)  
                j--;    
            if(i < j)   
                s[i++] = s[j];  
              
            while(i < j && s[i] < x) // 從左向右找第一個大于等于x的數(shù)  
                i++;    
            if(i < j)   
                s[j--] = s[i];  
        }  
        s[i] = x;  
        quick_sort(s, l, i - 1); // 遞歸調用   
        quick_sort(s, i + 1, r);  
    }  
}  

快速排序還有很多改進版本，如隨機選擇基準數(shù)，區(qū)間內數(shù)據(jù)較少時直接用另的方法排序以減小遞歸深度。有興趣的筒子可以再深入的研究下。

原文地址：http://blog.csdn.net/morewindows/article/details/6684558

注1:有的書上是以中間的數(shù)作為基準數(shù)的，要實現(xiàn)這個方便非常方便，直接將中間的數(shù)和第一個數(shù)進行交換就可以了。