数据结构——C语言实现快速排序算法

1.基本思想

       先从数列中选取一个数为基准数；
       把所有大于基准数的数放在基准数的右边，小于基准数的放在左边；
       对上面的数列以上个基准数为轴，分别对左右两个数列再次递归调用函数选择新的基准数继续比较；

2.算法实现

#include
int quick(int arry[],int left,int right)
{
     
	int key = arry[left];  //取数组的第一个值作为基准数
	int l = left; //l和r的作用是指针
	int r = right;
	int temp;
	if(l < r)
	{
     
	while(l != r) //l和r不相遇时
	{
     
		//先从右边找，直到找到比基准数小的值，指针r停止移动，再从左边找
		while(arry[r] >= key && l < r) 
			r--;
		//从左边开始找时，当指针l所指的值大于基准数时停止移动指针
		while(arry[l] <= key && l < r)
			l++;
		if(l < r)
		{
     
			temp = arry[l];
			arry[l] = arry[r];
			arry[r] = temp;
		}
	}
	arry[left] = arry[l];
	arry[l] = key;  //当相遇时则执行本句，即将key值与两指针共同所指的值互换位置
	//此时这组数的基准数key以右都是比key大的，以左都是比key小的
	quick(arry,left,l-1);   //递归，将key左边的数继续以最左边的数为基准排序
	quick(arry,l+1,right); //将key右边的数继续以最左边的数为基准排序
	}
	return *arry;
}
int main()
{
     
	int i;
	int arry[6] = {
     4,2,6,3,7,5};
	quick(arry,0,5);
	for(i = 0;i < 6;i++)
		printf("%d",arry[i]);
}

3.算法分析

       在本算法中，每次选取的基准数都是数列中最左侧的数，通常选取首元素或最后一个元素作为基准数；
       最优情况是数列分布较为均匀时，这个意思就是在进行第一趟排序后，第一次选取的基准数正好在数列的中心位置，这样就把数列均匀的分布成了两个元素个数相当的数列。若排序的数列为n个，则需要递归lb n次，时间复杂度为O(n lb n)。
       最坏情况是，每次所选的基准数为最大或最小的数，这样的话每次经过一趟排序后被划分的两个数列就有一个是空的，另一个数列的长度为原来长度减1，时间复杂度为O(n²)。
       平均时间复杂度为O(n lb n)。
经过分析我们可以知道，基准数的选取是影响算法性能的关键。