问题描述 :

对于顺序存储的线性表（假定顺序表非空），使用vector或数组，实现快速排序算法，并输出每趟的排序结果。

参考函数原型：（vector版本）

（1）//快速排序的实现（外壳）

template<class ElemType>

void QuickSort( vector<ElemType> &A );

（2）//快速排序的实现（递归）

template<class ElemType>

void QuickSort( vector<ElemType> &A, int low, int high);

（3）//划分函数（快速排序）

template<class ElemType>

int divide( vector<ElemType> &A, int low, int high );

输入说明 :

第一行：顺序表A的数据元素的数据类型标记（0：int，1：double，2：char，3：string）

第二行：待排序顺序表A的数据元素（数据元素之间以空格分隔）

输出说明 :

如第一行输入值为0、1、2、3之外的值，直接输出“err”

否则：

第一行：枢轴元素位置枢轴元素

中间排序结果（数据元素之间以","分隔）

第二行：枢轴元素位置枢轴元素

中间排序结果（数据元素之间以","分隔）

...

第n行：枢轴元素位置枢轴元素

最终的排序结果（数据元素之间以","分隔）

注意：最终输出结果后有一空行

输入范例:

0
256 301 751 129 937 863 742 694 076 438

输出范例：

2 256
76,129,256,751,937,863,742,694,301,438
0 76
76,129,256,751,937,863,742,694,301,438
7 751
76,129,256,438,301,694,742,751,863,937
4 438
76,129,256,301,438,694,742,751,863,937
5 694
76,129,256,301,438,694,742,751,863,937
8 863
76,129,256,301,438,694,742,751,863,937

思路：

基本思想：
        从待排序列中任取一个元素 (例如取第一个) 作为中心，所有比它小的元素一律前放，所有比它大的元素一律后放，形成左右两个子表；

———>指向序列第一个元素的low和指向序列最后一个元素high交替/振荡式向中间逼近，先从high开始从后往前，如果指向的元素大于选定的中间元素，则high继续往前指，如果指向的元素小于指定的中间元素，则把该元素放到前面，并从换到low开始往后指。low同理，小于的就继续往后指，碰到大于的就把该元素移到后面，换到high开始。直到最后剩余一个空位，放置选定的中心元素。
      然后再对左右各子表重新选择中心元素并依此规则调整，直到每个子表的元素只剩一个。此时便为有序序列了。（递归）
优点：因为每趟可以确定不止一个元素的位置，而且呈指数增加，所以特别快！
前提：顺序存储结构
时间效率：O(nlog2n) —因为每趟确定的元素呈指数增加
空间效率：O(log2n)   —因为递归要用栈(存每层low，high和pivot)
稳定性：不稳定    —因为有跳跃式交换。

* 快速排序的平均排序效率为O(nlog²n)；但最坏情况下(例如天然有序)仍为O(n²)

代码实现：

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iomanip>
#include <stdlib.h>
#include <cmath>
#include <vector>
#include <sstream>   //用于ostringstream、istringstream、stringstream这三个类
#include<stack>
#include<vector>
#include<queue>
#include<list>
using namespace std;
template<class ElemType>
void createvector( vector<ElemType> &A )
{ElemType tmp;string temp;getline(cin,temp);stringstream input(temp); //输入流while(input>>tmp)A.push_back(tmp);
}
//划分函数（一次快速排序）
template<class ElemType>
int divide( vector<ElemType> &A, int low, int high )
{ElemType temp=A[low];   //取首元素为枢轴，也可以用A[0]来做哨兵存放，效果一样while(low<high){while(low<high&&A[high]>temp) --high; //先从high开始，只要没碰到小于temp需要去移动的元素就一直走highA[low]=A[high]; //初始的A[low]用temp存放，不怕覆盖，A[high]小移到前面去之后，原先位置相当于一个空位。while(low<high&&A[low]<temp) ++low;//只要没碰到大于temp需要去移动的元素就一直走lowA[high]=A[low];//同理，执行完该步骤后，原先的low位置就相当于空位}A[high]=temp;//用A[low]也可以，因为退出while的条件就是high=lowcout<<low<<" "<<A[low]<<endl;for(int k=0;k<A.size()-1;k++)cout<<A[k]<<',';cout<<A[A.size()-1]<<endl;return high;//返回枢轴最终位置
}
//快速排序的实现（递归）
template<class ElemType>
void QuickSort( vector<ElemType> &A, int low, int high)
{if(low<high){int location=divide(A,  low,  high );QuickSort(A,  low,  location-1 );   //下面两个是QuickSort函数，不再是divide函数了 不然无法实现递归！！！QuickSort(A,  location+1,  high );}
}
//快速排序的实现（外壳）
template<class ElemType>
void QuickSort( vector<ElemType> &A )
{int low=0,high=A.size()-1;  //若用A[0]为哨兵，则low从一开始if(low==high)//只有一个元素{cout<<0<<" "<<A[low]<<endl;cout<<A[low]<<endl;}elseQuickSort( A,  low, high);
}int main()
{int kd;cin>>kd;cin.ignore();if(kd==0){vector<int> A;createvector( A );QuickSort( A );}else if(kd==1){vector<double>A;createvector( A );QuickSort( A );}else if(kd==2){vector<char>A;createvector( A );QuickSort( A );}else if(kd==3){vector<string >A;createvector( A );QuickSort( A );}elsecout<<"err"<<endl;return 0;
}

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数据结构课设个人（五）：快速排序

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