C语言 快速排序

快速排序

快速排序是交换排序的一种，通过分而治之的策略，交换两个不相邻的元素，一次可以消去多个逆序，效率极高。

• 基本思想
  在待排序的序列L[1~n]中，任意取一个元素pivot作为“枢轴”，凡是关键字小于枢轴的记录，均移动到该记录之前，关键字大于枢轴的记录，均移动到该记录之后，即对无序的记录进行“以此划分”，之后分别对分割所得的两个子序列“递归”调用进行快排。

通过一趟排序将待排序序列划分为具有如下特点的两部分：

一次划分会将一个元素pivot防止在它最终的位置上。

• 算法实现的思路
  初始化标记low为划分部分第一个元素的位置，high为最后一个元素的位置，然后不断地移动两个标记并交换：
  （1）high向前移动找到第一个比pivot小的元素
  （2）low向后移动找到第一个比pivot大的元素
  （3）交换当前两个位置的元素
  （4）继续移动标记，执行1),2),3)的过程，直到low>=high为止。
• C语言代码

#include <stdio.h>
int Partition(int A[],int low,int high);
void QuickSort(int A[],int low,int high);

int main() {
	int A[1024],n;
	printf("请输入要输入的元素个数：");
	scanf("%d",&n);
	printf("\n请输入要排序的序列：\n");
	for (int i=1; i<=n; i++) //输入的元素从1开始，0做哨兵
		scanf("%d",&A[i]);
	printf("\n使用快速排序算法后的结果：\n");
	QuickSort(A,1,n);
	for(int i=1; i<=n; i++)
		printf("%d\t",A[i]);
	printf("\n");
	return 0;
}
int Partition(int A[],int low,int high){
	int pivot=A[low];//pivot枢点 
	while(low<high){
		while(low<high&&A[high]>=pivot)
			high--;
		A[low]=A[high];
		while(low<high&&A[low]<=pivot)
			low++;
		A[high]=A[low];
	}A[low]=pivot;
	return low;
} 

void QuickSort(int A[],int low,int high){
	if(low<high){
		int pivotpos=Partition(A,low,high);
		QuickSort(A,low,pivotpos-1);
		QuickSort(A,pivotpos+1,high);
	}
}

• 运行结果
• Notes
  ①平均时间复杂度O(nlog2n)，平均空间复杂度O(log2n)；最坏时间复杂度O(n^2)，最坏空间复杂度O(n)
  ②快速排序是不稳定的排序算法