❤️C语言快速排序算法 ❤️

本节介绍一种排序算法——快速排序算法（Quick Sort）。

C语言中自带函数库中就有快速排序——qsort函数 ，包含在 头文件中。

1.定义

快速排序由C. A. R. Hoare在1962年提出。快速排序是对冒泡排序的一种改进，采用了一种分治的策略。

2.基本思想

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。

3.步骤

a. 先从数列中取出一个数作为基准数。

b. 分区过程，将比这个数大的数全放到它的右边，小于或等于它的数全放到它的左边。

c. 再对左右区间重复第二步，直到各区间只有一个数。

4.代码实现

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include 
#include 
#include 
#include 

//两数交换
void swap(int arr[], int i, int j) {
	if (i != j) {
		arr[i] = arr[i] ^ arr[j];
		arr[j] = arr[i] ^ arr[j];
		arr[i] = arr[i] ^ arr[j];
	}
}

//这是一个处理arr[L..R]的函数
//默认以arr[r]做划分，arr[r] -> p  
p
//返回等于区域（左边界，右边界），返回一个长度为而的数组res, res[0],res[1]
int* partition(int arr[],  int L, int R) {
	int less = L - 1;// <区域右边界
	int more = R;// >区域左边界
	static int res[2];//返回数组
	while (L < more ){//L表示当前数的位置 arr[R] -> 划分值
		if (arr[L] < arr[R]) {	//当前数小于划分值
			swap(arr, ++less, L++);
		}
		else if (arr[L] > arr[R]) {//当前数大于划分值
			swap(arr, --more, L);
		}else {
			L++;
		}
	}
	swap(arr, more, R);
	res[0] = less + 1;
	res[1] = more;
	return res;
}

//arr[L..R]排序
void quickSort(int arr[], int L, int R) {
	if (L < R) {
		swap(arr, (int)(L + (rand() % (R - L + 1))),R);//取随机位数与最后一位交换，将算法的时间复杂度优化为O(nlogn)
		int *p = partition(arr, L, R);
		quickSort(arr, L, p[0] - 1);// < 区
		quickSort(arr, p[1] + 1, R);// > 区
	}
}

void quick(int arr[], int length) {
	if (length < 2) {
		return;
	}
	quickSort(arr, 0, length - 1);
}

int main() {
	int arr[] = {49,38,65,97,76,13,27 };
	int length = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	printf("排序前：");
	for (int i = 0; i < length; i++) {
		printf("%d\t", arr[i]);
	}
	time_t start_t = time(NULL);//开始执行时间
	mergeSort(arr, length);
	time_t end_t = time(NULL);
	int t = time(&end_t) - time(&start_t);
	printf("\n执行耗时：%d ms\n排序后：", t);
	for (int i = 0; i < length; i++) {
		printf("%d\t",arr[i]);
	}
	return 0;
}

运行结果为：

5.总结

快速排序算法的时间复杂度为O(nlogn)，是所有时间复杂度相同的排序方法中性能最好的排序算法。

作者：香芋味的猫丶

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