【C语言】快速排序（三种方法实现）+ 三数选其中(优化快排) + 与其他排序的排序速度比较

目录

swap函数

三数选其中

法1：挖坑法

法2：前后指针法

法3：左右指针法

与其他排序的排序速度比较(快排时间复杂度为O(N))

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swap函数

void Swap(int* p1, int* p2)
{
	int tmp = *p1;
	*p1 = *p2;
	*p2 = tmp;
}

三数选其中

//三数选其中(选出前中后中第二大的数，返回其下标)
int GetMIdIndex(int* a, int left, int right)
{
	int mid = (left + right) >> 1;
	if (a[left] < a[mid])
	{
		if (a[mid] < a[right])
			return mid;
		else if (a[left] < a[right])
			return right;
		else
			return left;
 
	}
	else
	{
		if (a[mid] > a[right])
			return mid;
		else if (a[left] > a[right])
			return right;
		else
			return left;
	}
}

法1：挖坑法

//快速排序--挖坑法---O(N*logN)
void QuickSort1(int* a, int left, int right)
{
	//跳出条件
	if (left >= right)
		return;
	//三数选其中(选出前中后中第二大的数，返回其下标)---防止出现有序情况时时间复杂度为O(N^2)
	int index = GetMIdIndex(a, left, right);
	Swap(&a[left], &a[index]);
	int begin = left;
	int end = right;
	int pivot = begin;
	int key = a[begin];
 
	while (begin < end)
	{
		//坑在左，end向左找小填坑
		while (begin < end && a[end] >= key)
			end--;
		//填坑
		a[pivot] = a[end];
		//形成新坑
		pivot = end;
		//坑在右，begin向左找大填坑
		while (begin < end && a[begin] <= key)
			begin++;
 
		//填坑
		a[pivot] = a[begin];
		//形成新坑
		pivot = begin;
	}
	//相遇处为坑
	pivot = begin;
	//把a[keyi]填在相遇处的坑上
	a[pivot] = key;
 
	//递归
	QuickSort1(a, left, pivot - 1);
	QuickSort1(a, pivot + 1, right);

}

法2：前后指针法

//快速排序--前后指针法---O(N*logN)
void QuickSort2(int* a, int left, int right)
{
	//跳出条件
	if (left >= right)
		return;
	//三数选其中(选出前中后中第二大的数，返回其下标)---防止出现有序情况时时间复杂度为O(N^2)
	int index = GetMIdIndex(a, left, right);
	Swap(&a[left], &a[index]);
	//前指针
	int prev = left;
	//当前指针
	int cur = prev + 1;
	int keyi = prev;
 
	while (cur <= right)
	{
		//找小
		if (a[cur] < a[keyi] && ++prev < cur)
			Swap(&a[prev], &a[cur]);
 
		cur++;
	}
	//让a[keyi]去到适合它的位置
	//使下标[left, prev - 1]的值小于下标keyi的值，下标[prev + 1, right]的值大于下标keyi的值
	Swap(&a[keyi], &a[prev]);
 
	//递归
	QuickSort2(a, left, prev - 1);
	QuickSort2(a, prev + 1, right);

}

法3：左右指针法

//快速排序--左右指针法---O(N*logN)
void QuickSort3(int* a, int left, int right)
{
	//跳出条件
	if (left >= right)
		return;
	//三数选其中(选出前中后中第二大的数，返回其下标)---防止出现有序情况时时间复杂度为O(N^2)
	int index = GetMIdIndex(a, left, right);
	Swap(&a[left], &a[index]);
	//前指针
	int begin = left;
	//当前指针
	int end = right;
	int keyi = begin;
 
	while (begin < end)
	{
		//找小
		while (begin < end && a[end] >= a[keyi])
			end--;
 
		//找大
		while (begin < end && a[begin] <= a[keyi])
			begin++;
 
		//交换	
		Swap(&a[begin], &a[end]);
	}
	//让key去到适合它的位置
	//使下标[left, begin - 1]的值小于key，下标[begin + 1 right]的值大于下标key
	Swap(&a[keyi], &a[begin]);
 
	//递归
	QuickSort3(a, left, begin - 1);
	QuickSort3(a, begin + 1, right);

}

与其他排序的排序速度比较(快排时间复杂度为O(N))

十万个随机数排序，结果单位为毫秒

 对其他排序感兴趣的可以看看我这篇博客它聚合了八种排序

C语言排序集合:1.直接插入排序 2.希尔排序 3.直接选择排序 4.冒泡排序 5.堆排序 6.快速排序(三种方法实现) 7.归并排序（非递归+递归）8.计数排序 + 排序速度测试_古月_方源的博客-CSDN博客