排序算法-快排

    今天聊聊排序算法，排序算法平时也会用到，有很多比如，冒泡，快排，选择，归并排序等．今天就聊一聊快速排序算法排序算法的一个宗旨就是经过一趟排序，何为一趟排序呢？就是遍历完一次数组，数组中的一部分数据比另外一部分的数据都要小．当然这两部分数据内部仍然是无序的，然后我们再对这两部分数据分别进行排序，如此递归下去．所以整个算法的核心思想就是这样，今天介绍两种实现快速排序的方法，一种是交换排序以及另一种方法（这种我也叫不出来方法），大家看代码就能看明白．

    首先看第一种方法，

void quickSort1(vector<int> &nums, int left, int right){
    if (left<right){
        int key = nums[left], low = left+1, high = right;
        while (low<=high){　　　／／为什么是<=
            while (low<high && nums[low]>key && nums[high]<key)
                swap(nums[low++], nums[high--]);
            if (nums[low]<=key) low++;
            if (nums[high]>=key) high--;
        }
        swap(nums[left], nums[high]); //为什么是和high位置交换
        quickSort1(nums, left, high-1);
        quickSort1(nums, high+1, right);
    }
}

    因为算法是从两个端点向中间收缩，所以我们要确保left<right，首先我们选取一个key值，等完成一趟排序之后，key左边的元素统统小于key右边的元素，然后再从key处割裂开，左右两边分别进行以上算法．然后定义low为左边的起始点，high为右边的起始点．如果满足第一个while条件，就相当于左边的数值大，右边的数值小，然后我们交换一下两者，同时把low和high接着往中间走一步，再继续比较．当不符合条件时，我们跳出当前while循环，然后执行下面两个判断，这两个判断的目的是为了防止产生死循环，如果没有这两句话，当nums[low]=key或者当nums[high]==key时，不符合上面的while循环，是不是就陷入了死循环．当退出while循环时，high<=low而且nums[low]>key，而且这一个过程中key值一直没动，我们需要把他放在合适的位置，此时nums[low]＞key，那key还能和low位置的值交换吗？好像不可以了，那为什么和high位置的值交换呢，如果我们在第一个循环中设置low<high，那么high的最小值就是low，所以也不能和high位置的值交换，那如果我们设置为low<=high时，结束while循环时high位置就在low-1处，所以key和这个位置的值交换．这样就完成了一趟遍历，接下来，就从high处把数组割裂开，然后对两段数组分别排序即可．

    第二种方法：代码如下

void quickSort2(vector<int> &v, int left, int right){
    if (left < right){
        int key = v[left], low = left, high = right;
        while (low < high){
            while (low < high && v[high] >= key)
                high--;
            if (low < high)
                v[low++] = v[high];
            while (low < high && v[low] <= key)
                low++;
            if (low < high)
                v[high--] = v[low];
        }
        v[low] = key;
        quickSort2(v, left, low-1);
        quickSort2(v, low+1, right);
    }
}

        这种方法就比较好理解了，先从右边遍历数组，直到遇到一个比key值小的，然后把这个值放到low位置处，low指向下一个位置，这时数组中有两个v[high]了，在low位置处(前面)的这个是正确的位置，在high处这个位置是不正确的位置．然后从左边开始向右遍历，直到遇到一个比key值大的数值，然后把他放到右边的high位置处，这时是不是数组中有了两个v[low]了，前面这个位置是不正确的，所以要把key值放到这个位置．接着从low处割裂开，然后对两段数组进行排序．