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数据结构-快速排序(含全部代码)

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QuickSort(SqList &L,int low,high) 参数:顺序表L,待排最小下标,待排最大下标 功能:排序(默认升序)空间复杂度:O(1) 时间复杂度:O(nlog2n)-O(n) 稳定性:不稳定

代码

//快速排序分割函数
int Partition(SqList &L,int low,int high)
{   
    int pivotekey = L.data[low]; //保存枢轴
    while (low<high)
    {
        while (low < high&&L.data[high] >= pivotekey) --high;
        L.data[low] = L.data[high];
        while (low < high&&L.data[low] <= pivotekey) ++low;
        L.data[high] = L.data[low];
    }
    L.data[low] = pivotekey;
    PrintList(L);
    return low;
}
// 快速排序 升序
void QuickSort(SqList &L, int low, int high)
{
    if (low < high)
    {
        int pivotloc = Partition(L,low,high);
        QuickSort(L,low,pivotloc-1);
        QuickSort(L, pivotloc + 1, high);
    }
}

全部代码

/*
Project: quick_sort(冒泡排序)
Date:    2021/03/15
Author:  Frank Yu
QuickSort(SqList &L,int low,high) 参数:顺序表L,待排最小下标,待排最大下标 功能:排序(默认升序)空间复杂度:O(1) 时间复杂度:O(nlog2n)-O(n)
稳定性:不稳定
思想:取第一个作为枢轴,从右侧找到小于枢轴的放到左边,左侧找到大于枢轴的放到右边,一趟后左侧均小于枢轴,右侧均大于枢轴,递归排序子表。
*/
#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<algorithm>
#include<iostream>
#define MaxSize 100
#define ElemType int
#define Status int
using namespace std;
//顺序表数据结构
typedef struct
{
    ElemType data[MaxSize];//顺序表元素
    int length;            //顺序表当前长度
}SqList;
//***************************基本操作函数*******************************//
//初始化顺序表函数,构造一个空的顺序表 
Status InitList(SqList &L)
{
    memset(L.data, 0, sizeof(L));//初始化数据为0
    L.length = 0;                //初始化长度为0
    return 0;
}
//创建顺序表函数 初始化前n个数据
bool CreatList(SqList &L, int n)
{
    if (n<0 || n>MaxSize)false;//n非法
    for (int i = 1; i<n + 1; i++)//L[0]作为哨兵
    {
        scanf("%d", &L.data[i]);
        L.length++;
    }
    return true;
}
//插入函数 位置i插入数据 i及之后元素后移  1=<i<=length+1 
bool InsertList(SqList &L, int i, ElemType e)
{
    if (i<1 || i>L.length + 1) //判断位置是否有效
    {
        printf("位置无效!!!\n");
        return false;
    }
    if (L.length + 1 >= MaxSize)//判断存储空间是否已满
    {
        printf("当前存储空间已满!!!\n");
        return false;
    }
    for (int j = L.length + 1; j >= i; j--)//位置i及之后元素后移
    {
        L.data[j] = L.data[j - 1];
    }
    L.data[i] = e;
    L.length++;
    return true;
}
//删除函数 删除位置i的元素 i之后的元素依次前移
bool ListDelete(SqList &L, int i)
{
    if (i<1 || i>L.length)//判断位置是否有效
    {
        printf("位置无效!!!\n");
        return false;
    }
    for (int j = i + 1; j <= L.length; j++)//位置i之后元素依次前移覆盖
    {
        L.data[j - 1] = L.data[j];
    }
    L.length--;
    return true;
}
//查找函数 按位置从小到大查找第一个值等于e的元素 并返回位置
int LocateElem(SqList L, ElemType e)
{
    for (int i = 1; i<L.length + 1; i++)//从低位置查找
    {
        if (L.data[i] == e)
            return i;
    }
    return 0;
}
//********************************功能函数*****************************************//
//输出功能函数 按位置从小到大输出顺序表所有元素
void PrintList(SqList L)
{
    printf("当前顺序表所有元素:");
    for (int i = 1; i<L.length + 1; i++)
    {
        printf("%d ", L.data[i]);
    }
    printf("\n");
}
//创建顺序表函数
void Create(SqList &L)
{
    int n; bool flag;
    printf("请输入要创建的顺序表长度(>1):");
    scanf("%d", &n);
    printf("请输入%d个数(空格隔开):", n);
    flag = CreatList(L, n);
    if (flag) {
        printf("创建成功!\n");
        PrintList(L);
    }
    else printf("输入长度非法!\n");
}
//插入功能函数 调用InsertList完成顺序表元素插入 调用PrintList函数显示插入成功后的结果
void Insert(SqList &L)
{
    int place; ElemType e; bool flag;
    printf("请输入要插入的位置(从1开始)及元素:\n");
    scanf("%d%d", &place, &e);
    flag = InsertList(L, place, e);
    if (flag)
    {
        printf("插入成功!!!\n");
        PrintList(L);
    }
}
//删除功能函数 调用ListDelete函数完成顺序表的删除 调用PrintList函数显示插入成功后的结果
void Delete(SqList &L)
{
    int place; bool flag;
    printf("请输入要删除的位置(从1开始):\n");
    scanf("%d", &place);
    flag = ListDelete(L, place);
    if (flag)
    {
        printf("删除成功!!!\n");
        PrintList(L);
    }
}
//查找功能函数 调用LocateElem查找元素
void Search(SqList L)
{
    ElemType e; int flag;
    printf("请输入要查找的值:\n");
    scanf("%d", &e);
    flag = LocateElem(L, e);
    if (flag)
    {
        printf("该元素位置为:%d\n", flag);
    }
    else
        printf("未找到该元素!\n");
}
//快速排序分割函数
int Partition(SqList &L,int low,int high)
{   
    int pivotekey = L.data[low]; //保存枢轴
    while (low<high)
    {
        while (low < high&&L.data[high] >= pivotekey) --high;
        L.data[low] = L.data[high];
        while (low < high&&L.data[low] <= pivotekey) ++low;
        L.data[high] = L.data[low];
    }
    L.data[low] = pivotekey;
    PrintList(L);
    return low;
}
// 快速排序 升序
void QuickSort(SqList &L, int low, int high)
{
    if (low < high)
    {
        int pivotloc = Partition(L,low,high);
        QuickSort(L,low,pivotloc-1);
        QuickSort(L, pivotloc + 1, high);
    }
}

//菜单
void menu()
{
    printf("********1.创建            2.插入*********\n");
    printf("********3.删除            4.查找*********\n");
    printf("********5.快速排序        6.输出*********\n");
    printf("********7.退出\n");
}
int main()
{
    SqList L; int choice;
    InitList(L);
    while (1)
    {
        menu();
        printf("请输入菜单序号:\n");
        scanf("%d", &choice);
        if (7 == choice) break;
        switch (choice)
        {
        case 1:Create(L); break;
        case 2:Insert(L); break;
        case 3:Delete(L); break;
        case 4:Search(L); break;
        case 5:QuickSort(L,1,L.length); break;
        case 6:PrintList(L); break;
        default:printf("输入错误!!!\n");
        }
    }
    return 0;
}

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