快速排序的交换次数

【问题描述】
快速排序(quick sort)是对冒泡排序的一种改进,改进的着眼点是:在冒泡排序中,记录的比较和移动是在相邻位置进行的,记录每次交换只能后移一个位置,因而总的比较次数和移动次数较多。在快速排序中,记录的比较和移动从两端向中间进行,值较大的记录一次就能从前面移动到后面,值较小的记录一次就能从后面移动到前面,记录移动的距离较远,从而减少了总的比较次数和移动次数。快速排序算法的基本思想如下:
选一个轴值,将待排序记录划分成两部分,左侧记录均小于或等于轴值,右侧记录均大于或等于轴值,然后分别对这两部分重复上述过程,直到整个序列有序。
关于轴值的选择,通常有三种方式:
(1)第一个记录;
(2)随机选取;
(3)比较三个记录取值居中者;
简单起见,取第一个记录作为轴值。
现在希望算出从小到大快速排序的过程中一共进行了多少次数据交换,也就是数据移动次数。
【输入形式】
输入数据的第一行为一个正整数 T ,表示有 T 组测试数据。
接下来T行,每行第一个整数N, 然后有N个整数,无序。0<N <= 100
【输出形式】
输出共 T 行。
每行一个整数,代表本行数据从小到大快速排序所进行的交换次数。
【样例输入】
3
5 1 2 3 4 5
4 5 3 7 1
2 2 1

【样例输出】
0
2
1

分析:
快速排序就是对冒泡排序的改进
在冒泡排序中,记录的比较和移动是在相邻位置进行的,记录每次交换只能后移一个位置,因而总的比较次数和移动次数较多。在快速排序中,记录的比较和移动从两端向中间进行,值较大的记录一次就能从前面移动到后面,值较小的记录一次就能从后面移动到前面,记录移动的距离较远,从而减少了总的比较次数和移动次数。
不清楚冒泡排序原理的可以看看这道题 冒泡排序中数据的交换次数
查询轴值

int Partition(int L[],int low ,int high)
  {
	L[0]=L[low];//初始 low为轴值 存在L[0]里
	int pivotkey=L[low];//pivotkey为轴值
	while(low < high)
	{
	   while(low<high && L[high]>=pivotkey)
	   //从右向左和轴值进行比较
       --high;//直到找到一个比pivotkey小的数
       if(low<high)
	   {
	       L[low]=L[high];//把这个相对最小的数赋值给low
	       c++;//c=是全局变量 用来记录交换次数的
	   }
	   while(low<high && L[low]<=pivotkey)
	   //从左向右和轴值比较
	   ++low;//直到找到一个比pivotkey大的数
	   if(low<high)
       {
           L[high]=L[low];//把这个相对最大的数赋值给high
           c++;
       }
	}
	L[low]=L[0];把轴值放到最后确定的轴值位置
	return low;返回轴值位置
  }

利用轴值位置进行递归排序

void Qsort(int L[],int low,int high)
  {

	if(low>=high)//当low 和 high 相等是 说明已经有序
        return;
	else
	{
	   int pivotloc=Partition(L,low,high);//确定轴值位置
	   Qsort(L,low,pivotloc-1);//左边进行递归
	   Qsort(L,pivotloc+1,high);//右边进行递归

	}
  }
  void QuickSort(int L[],int n)
  {
	Qsort(L,1,n);//默认的low的初始值为1
  }

主函数

 int main()
  {
     int T;
     cin>>T;
     while(T--)
     {
     c=0;//记录交换次数的全局变量每次初始值为0
	 int n;
	 cin>>n;
	 int data[n+1]={0};
	 for(int i=1;i<=n;i++)
        cin>>data[i];
     QuickSort(data,n);//进行快速排序
     cout<<c<<endl;
//	 for(int i=1;i<=n;i++)
//		 cout<<data[i]<<" ";

     }
     return 0;
  }

在下是一名小白 如果有不恰当的地方 欢迎指正

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