快速排序 c语言代码实现

快速排序

快速排序，顾名思义，是一种排序速度非常快的排序方法，该算法之所以非常快，是因为高度优化的内部循环，该算法在实际应用中非常广泛。快速排序是一种采用分治思想，在实践中通常运行较快一种排序算法，它的思路如下
对于一个无序数组（排序前先将数组随机打乱）



首先，任意选取一个元素（这里选择数组第一个元素），该元素称为中轴元素

然后将大于或者等于中轴元素的元素放在右边，小于或者等于中轴元素的元素放在左边上面两个过程（选元素和调整位置）称为分割（partition）


然后对左右两个子数组分别按照同样的方法进行分割操作（递归进行）一直递归分割到子数组只有一个或零个元素为止，此时整个数组有序


分割操作是快速排序的核心首先，用两个变量 i 和 j 从数组两边开始向中间扫描，i 向右走，j 往左走


i 初始化为第一个元素的下标，j 初始化为最后一个元素的下标加 1i 往右走，直到遇见比中轴元素大的（或等于）元素停止移动，j 向左走，直到遇到比中轴元素小的（或等于）的元素停止移动

此时，如果 i < j 则交换 i、j 所指向的元素

上图或等于是因为 i 指向的元素或 j 指向的元素可能与中轴元素相等然后继续向右向左走，直到 i >= j 整个扫描停止

此时 i 对应元素的左边（不包含arr[i]）必定小于或等于5,j 对应元素的右边（不包含arr[j]）必定大于或等于5交换中轴元素 5 与 arr[j]

分割完成
代码实现c语言版#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define N 7

//函数dayin:打印数组元素

void dayin(int array[], int max) //max为数组元素最大值
{

for(int i = 0; i < max; i++)
{
printf("%-3d", array[i]);
}
printf("\n");
}
//函数swap交换两个数 c++里函数库有这个函数 可以直接写
void swap(int *a, int *b)
{
int temp;
temp = *a;
*a = *b;
*b = temp;
}
/*quicksort 快速排序算法
对数组arr[low...high]进行快速排序，
首先进行分割操作，返回中轴元素下标 j，
然后对左数组arr[low...j-1] 和 右数组arr[j+1...high]分别递归进行排序
递归终止当然是数组大小为小于等于1（0或1）时*/
void quicksort(int array[], int max, int low, int high)
{
int i, j;

if(low < high)
{
//int v = array[low]; //中轴元素v
i = low + 1; // array[low]作为基准数(一般第一个)，从array[begin+1]开始与基准数比较
j = high; // array[high]是数组的最后一位
while(i < j)
{
if(array[i] > array[low]) // 如果比较的数组元素大于基准数，则交换位置。
{
swap(&array[i], &array[j]); // 交换两个数
j--;
}
else
{
i++; // 将数组向后移一位，继续与基准数比较。
}
}

/* 跳出while循环后，i = j。
* 然后就是分割操作了
* 这个时候将数组array分成两个部分，再将array[i]与array[low]进行比较，决定array[i]的位置。
* 最后将array[i]与array[high]交换，进行两个分割部分的排序！退出条件不满足i = j
*/

if(array[i] >= array[low]) // 取等>=
{
i--;
}

swap(&array[low], &array[i]);

quicksort(array, max, low, i);
quicksort(array, max, j, high);
}
}

// 主函数
int main()
{
int array
= {5,2,4,3,8,7,9,};
int max = N;

printf("排序前的数组\n");
dayin(array, max);

quicksort(array, max, 0, max-1); // 快速排序

printf("排序后的数组\n");
dayin(array, max);

return 0;
} 时间复杂度T(N)=O(NlogN)

快速排序是不稳定的