数据结构：快速排序代码（已优化）

在上一篇博客中已经讨论过关于快速排序如何优化的问题，这次就直接贴出完整已优化的代码。此代码优化步骤包括了三数取中选取枢轴+小数组使用插排+三向切分。

完整代码：

#include 
#include 
#define MAXSIZE 100 //用于要排序数组的最大值 
#define MAX_LENGTH_INSERT_SORT 7    //数组长度阈值 

typedef struct      //定义一个顺序表结构 
{
    int r[MAXSIZE+1];   //用于存储要排序数组，r[0]用作哨兵或者临时变量 
    int length;         //用于存储顺序表的最大长度 
}SqList;

void swap(SqList *L,int i,int j);
void InsertSort(SqList *L);
void PickMiddle(SqList *L,int low,int high);
int Partition(SqList *L,int low,int high);
void QSort(SqList *L,int low,int high);
void QuickSort(SqList *L);

int main()
{
    int i;
    int array[] = {39,80,76,41,13,29,50,78,30,11,100,7,41,86,41,11,30};
    SqList L;
    L.length = sizeof(array)/sizeof(array[0]);  //获取数组长度 
 
    printf("Before sorting:");
    for(i=0;ir[i];
    L->r[i]=L->r[j];
    L->r[j]=temp;
}

/*快速排序主函数*/
void QuickSort(SqList *L)
{
    QSort(L,1,L->length);   //L->r[0]作为哨兵，low从1开始 
}

/*快排处理函数*/
void QSort(SqList *L,int low,int high)
{   
    /* if-else条件语句用于处理小数组处理的问题，
     * 具体序列值说法不一，此处定为7（也有认为50合理）。若数组
     * 个数较小采用简单插入排序，效率更高。*/
    if((high-low) <= MAX_LENGTH_INSERT_SORT)
    {
        InsertSort(L);
        return;
    }
    
    PickMiddle(L,low,high); //三数取中函数
    
    int lt = low;   //low此时为枢轴位置
    int gt = high;
    int i = low +1; //low位置的元素为枢轴元素，所以用于比较的元素从low+1开始
    
    L->r[0]=L->r[low];  //将枢轴的元素储存到L->r[0]中 
    
    while(i<=gt)
    {
        if(L->r[i] < L->r[0])       //小于枢轴元素的放在lt左边 
            swap(L,lt++,i++);       //即交换lt和i位置的元素，此时枢纽位置(lt)右移一位，i也因此右移
        else if(L->r[i] > L->r[0])  //大于枢轴元素的放在gt右边 
            swap(L,i,gt--);         //交换i和gt位置的元素，gt需要左移，i由于变为gt位置元素，所以不需要移动
        else        //相等时，无需交换，只需把i右移一位
            i++;
    }
    //lt-gt的元素已经排定（相等的元素），只需对it左边和gt右边的元素进行递归求解
    QSort(L,low,lt-1);
    QSort(L,gt+1,high);
    
}

/*三数取中函数*/
void PickMiddle(SqList *L,int low,int high)
{
    int mid = (low+high) / 2;   //计算数组中间元素的下标
    
    if(L->r[low]>L->r[high]) 
        swap(L,low,high);   //目标[low]<=[high] 
    if(L->r[mid]>L->r[high])
        swap(L,mid,high);   //目标[mid]<=[high] 
                            //以上两步保证把最大移到最右端 
    if(L->r[mid]>L->r[low])
        swap(L,mid,low);        //目标[low]>=[mid],即把中间值移到最左端 
        
    //此时，L->r[mid] <= L->r[low] <= L->r[high]
}

/*直接插入排序*/
void InsertSort(SqList *L)
{
    int i,j;
    for(i=2; i<=L->length; i++)
    {
        if(L->r[i] < L->r[i-1])
        {
            L->r[0]=L->r[i];
            for(j=i-1; L->r[j] > L->r[0]; j--)
                L->r[j+1]=L->r[j];
            L->r[j+1]=L->r[0];
        }
    }
}

运行结果为：