c++ - 我如何正确实现快速排序？

Question

我正在尝试实现快速排序，并且正在按照书中的步骤进行操作，但我不明白应该如何实现三的中位数。我遵循了书本说明，但我不明白为什么三的中位数实际上有帮助？我实际上从未用它做任何事情。

这是我的实现:

这是我的 Quicksort 实现。

void QuickSort::QuickSortM3(std::vector<int> &data, int left, int right){    
    if(left < right){
        pivotM3(data, left, right);
        int i = partition(data, left, right);

        QuickSortM3(data, left, i-1);
        QuickSortM3(data, i +1, right);
    }

}

void QuickSort::pivotM3(std::vector<int> &data,  int left, int right){
    std::swap(data[(left+ right)/2], data[(right -1)]);
    if(data[left] < data[right-1]){
        std::swap(data[left], data[right-1]);
    }
    if(data[left] < data[right]){
        std::swap(data[left], data[right]);
    }
    if(data[right -1] < data[right]){
        std::swap(data[left], data[right-1]);
    }

}

int QuickSort::partition(std::vector<int> &data,  int left, int right){
    int i = left - 1, j = right; int v = data[right];

    for(;;){

        while(data[++i] < v);
        while (v < data[--j]){
            if( j == left) {
            break;
            }
        } 
        if(i >= j) break;
        std::swap(data[i], data[j]);        
    }
    std::swap(data[i], data[right]);
    return i;
}

我的意思是，我不应该在分区中使用中间元素吗？任何帮助都会很棒，谢谢。

Answer 1

使用中位数 3 的 Hoare 分区方案示例:

void QuickSort(int a[], int lo, int hi)
{
    if(lo >= hi)
        return;
    int md = lo+(hi-lo)/2;      // median of 3
    if(a[lo] > a[hi])
        std::swap(a[lo], a[hi]);
    if(a[lo] > a[md])
        std::swap(a[lo], a[md]);
    if(a[md] > a[hi])
        std::swap(a[md], a[hi]);
    int v = a[md];              // partition
    int i = lo - 1;
    int j = hi + 1;
    while(1)
    {
        while(a[++i] < v);
        while(a[--j] > v);
        if(i >= j)
            break;
        std::swap(a[i], a[j]);
    }
    QuickSort(a, lo, j);
    QuickSort(a, j+1, hi);
}