【数据结构】对快速排序原理的理解(图解,通俗易懂)

学习数据结构时,书本上直接给出了快速排序的过程以及代码,对其原理解释的不够详细,琢磨代码后,发现其原理其实十分简单,简述如下:

(1)在待排序列中找一个“中枢元素”(书本上默认取序列第一个元素)。
(2)通过操作,把比中枢元素大的数扔到中枢元素左边,小的扔到右边(假设要按降序排序)。
(3)将中枢元素左、右两边的子序列重复1,2过程。
(4)所有子序列长度为1时,排序结束。

那么怎么实现(2)中的“操作”呢?图解如下:
假设序列为23,11,49,35,6,19.
在这里插入图片描述
我们用low和high分别指向第一个元素和最后一个元素,同时我们取第一个数23为“中枢元素”,将它“挖”出来,如下:
在这里插入图片描述
将23挖出来以后,最左边就留下了一个“坑”,根据我们之前所说的,我们要把比中枢元素(23)大的扔到左边,所以我们就要用high来找比23大的值,将它扔到之前在左边挖好的坑里。现在,19比23小,19就不用动,因为我们本来就是要把比23小的数留在右边。那么将high左移一位继续,6也比23小,high再左移一位,发现35比23大,那么就把它填进左边的坑里,如下:
在这里插入图片描述
此时high所指的位置也留下了一个坑,那么我们就用low在序列头部开始找比23小的数来扔到右边,35比23大,low右移一位,发现11比23小,所以将11填到右边的坑里,如下:
在这里插入图片描述
继续从high开始,往左找比23大的数,找到49,往左边填坑,如下:
在这里插入图片描述
继续从low开始,往右边找,发现此时 low与high相遇了,那么这个地方就是中枢元素“归位”的位置,如下:
在这里插入图片描述
好了,通过以上过程,我们已经将比23小的数扔到了右边,大的数扔到了左边。
此后,将以23为分界线的左右两个子序列继续重复此过程,直到所有子序列仅有一个元素为止,排序完成。

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