使用指针快速排序

Question

我需要在 C 中编写一个快速排序算法作为作业。 这是给我的原型：

static inline
int* choose_pivot(int *left, int *right) {
    /* FIX ME */
}

/*
 * partition(left, right, pivot): push value less than *pivot on the left
 * return the new pivot.
 */
 int* partition(int *left, int *right, int *pivot) {
     /* FIX ME */
 } 

 /*
 * quick_sort(left, right)
 */
 void quick_sort(int *left, int *right) {
     /* FIX ME */
 }

其中left是指向数组第一个元素的指针，而right是指向最后一个元素的指针（不包括在内）。 我写了以下代码：

static inline
int* choose_pivot(int *left, int *right) {
    return &left[(right - left)/2];
}

void swap(int *a, int *b) {
    int c = *a;
    *a = *b;
    *b = c;
}  

int* partition(int *left, int *right, int *pivot) {
    int *i, *q;
    q = right;
    i = left ;
    while ( q > pivot ) {
        while ( pivot < i )
            pivot++;
        while ( q > i )
            q--;
        if ( *q > *pivot ) {
           swap(pivot,q);
        }
    }
    swap(left, q);
    return q ;
}

void quick_sort(int *left, int *right) {
    if(left >= right)
        return;

    int *pivot = partition(left, right, choose_pivot(left, right));
    quick_sort(left, pivot-1);
    quick_sort(pivot + 1, right);
}

我正在运行 3 种测试：一种在排序数组上，一种在反向排序上，另一种在反向排序上。 第一个测试效果很好，但第二个和这个失败了。 基本上意味着这些功能不起作用。 我找不到任何关于我应该做什么的文档，因为所有快速排序算法都使用它的长度而不是最后一个元素上的指针，而且我无法将我找到的那些调整到我的表示中。 这里出了什么问题？

编辑：

我的新分区 function 在评论后现在看起来像这样：

int* partition(int *left, int *right, int *pivot) {
    int *i, *q;
    q = right;
    i = left ;
    int p = *pivot;

    while ( q > pivot ) {
        while ( p < *i )
            pivot++;
        while ( *q > *i )
            q--;
        if ( q > pivot ) {
            swap(pivot,q);
        }
    }

    swap(left, q);
    return q ;
}

Answer 1

这是使用指针快速排序的简单功能..

quicksort( void *a, int low, int high )
  {
  int pivot;
  /* Termination condition! */
  if ( high > low )
    {
    pivot = partition( a, low, high );
    quicksort( a, low, pivot-1 );
    quicksort( a, pivot+1, high );
    }
  }

分区功能

int partition( void *a, int low, int high )
  {
  int left, right;
  void *pivot_item;
  pivot_item = a[low];
  pivot = left = low;
  right = high;
  while ( left < right ) {
    /* Move left while item < pivot */
    while( a[left] <= pivot_item ) left++;
    /* Move right while item > pivot */
    while( a[right] > pivot_item ) right--;
    if ( left < right ) SWAP(a,left,right);
    }
  /* right is final position for the pivot */
  a[low] = a[right];
  a[right] = pivot_item;
  return right;
  }

希望这可以帮助！！

Answer 2

void quick_sort (int *a, int n) {
    if (n < 2)
        return;
    int p = a[n / 2];
    int *l = a;
    int *r = a + n - 1;
    while (l <= r) {
        if (*l < p) {
            l++;
        }
        else if (*r > p) {
            r--;
        }
        else {
            int t = *l;
            *l = *r;
            *r = t;
            l++;
            r--;
        }
    }
    quick_sort(a, r - a + 1);
    quick_sort(l, a + n - l);
}

int main () {
    int a[] = {4, 65, 2, -31, 0, 99, 2, 83, 782, 1};
    int n = sizeof a / sizeof a[0];
    quick_sort(a, n);
    printf("%d", a[]);
    return 0;
}


//  [1]: https://www.cse.ust.hk/~dekai/271/notes/L01a/quickSort.pdf
//  [2]: http://www.cprogramming.com/tutorial/computersciencetheory/quicksort.html
 // [3]: http://rosettacode.org/wiki/Sorting_algorithms/Quicksort

Answer 3

您的方法存在问题：

• pivot指向数组中的一个元素，该元素可能在partition function 的过程中发生变化。 您应该将pivot指向的值与第一个元素的值交换，并设置pivot = left以防止出现此问题。
• 你比较指针而不是 function partition中的循环中的值......而不是while (pivot < i)你应该写while (*pivot < *i)等。