C语言-排序算法——快速排序

Posted 2021-05-02 虚拟流水铺

快速排序（英语：Quicksort），又称划分交换排序（partition-exchange sort），通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。

排序过程及示意图

代码如下

方法1

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define N 10
void quick_sort(int x[], int low, int high)//快速排序,后面满足条件的往前面丢,前面满足条件的往后面丢{ int i, j, key;//变量key是用来保存当前参考元素的值 if (low < high)//判断高低位标记是否重合 { key = x[low];//key默认保存第一个元素的值 i = low;//用i代替最低下标low做运算 j = high;//用j代替最高下标high做运算 while (i < j)//判断高低位标记是否重合 { //从数组后半部分向前比较,找到小于参考元素值的位置,直到标记i和j重合 while (i < j&&x[j] >= key) j--; if (i < j) x[i++] = x[j];//数组后半部分的较小元素往前丢 //从数组前半部分向后比较,找到大于参考元素值的位置,直到标记i和j重合 while (i < j&&x[i] <= key) i++; if (i < j) x[j--] = x[i];//数组前半部分的较大元素往后丢 } x[i] = key;//参考元素放回数组中 //把整个数组划分为两半部分,前半部分的元素总是比后半部分小 quick_sort(x, low, i - 1);//前半部分递归排序 quick_sort(x, i + 1, high);//后半部分递归排序 }}
int main(){ int a[N] = { 34, 66, 123, 34, 89, 1234, 678, 0, 42, 6 };
 quick_sort(a, 0, 9); for (int i = 0; i < N; i++) { printf("%d\t", a[i]); } printf("\n"); printf("\n");
 system("pause"); return 0;}

方法2:

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define N 10

void Swap(int v[], int a, int b){ int temp = v[a]; v[a] = v[b]; v[b] = temp;}
void quick_sort(int v[], int left, int right){ //快排是分治法的体现 首先从中间找一个基准 进行一遍扫描 比基准小的放左边 比基准大的放右边 然后进行一个递归  int i, last; if (left >= right) return; Swap(v, left, (left + right) / 2); last = left;//last就是基准
 for (i = left + 1; i <= right; i++) if (v[i] < v[left]) Swap(v, ++last, i); Swap(v, left, last);//基准数换回来 quick_sort(v, left, last - 1); quick_sort(v, last + 1, right);}int main(){ int a[N] = { 34, 66, 123, 34, 89, 1234, 678, 0, 42, 6 };
 quick_sort(a, 0, 9); for (int i = 0; i < N; i++) { printf("%d\t", a[i]); } printf("\n"); printf("\n");
 system("pause"); return 0;}

时间复杂度

• 最优时间复杂度：O(nlogn)

• 最坏时间复杂度：O(n2)