数据结构（排序篇）------交换排序 实现：冒泡 & 快排

冒泡排序
note：排序部分用两层循环，外层控制排序次数，内层控制排序时的交换。需注意内层循环的终止位置。经过i次排序后，数组的后i个数字是有序的。所以发生最后一次交换的两个数字应该是 i 前的两个数字a[j] 和 a[j+1]，此时j = length - i - 1。

#include 
#include 
#include 
void Swap(int a[], int j);//交换元素
void PutNums(int a[], int length); //输出数组
void BubbleSort(int a[], int length);//冒泡排序
void CreatRandomNum(int a[], int length);//生成随机数序列

int main() {
	int a[10] = {0};
	int length = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
	CreatRandomNum(a, length);
	printf("待排序数组为：");
	PutNums(a, length);
	printf("\n");
	BubbleSort(a, length);
	printf("排序后数组为：");
	PutNums(a, length);
}

void BubbleSort(int a[], int length) {
	for (int i = 0; i < length - 1; i++) { //n个元素，最多经过n-1趟完成排序。
		int flag =  0;//若某次排序并没有发生交换，则说明数组已有序。
		for (int j = 0; j < length - i - 1; j++) { //经过i趟排序后，数组的后i个数字已经有序。
			if (a[j] > a[j + 1]) {//判断条件是大于，所以冒泡排序是稳定的
				Swap(a, j);
				flag = 1;
			}
		}
		if (!flag)
			break;
	}
}

void Swap(int a[], int j) {
	int index = a[j];
	a[j] = a[j + 1];
	a[j + 1] = index;
}

void CreatRandomNum(int a[], int length) {
	srand(time(0));
	for (int i = 0; i < length; i++)
		a[i] = rand() % 100 + 1;
}

void PutNums(int a[], int length) {
	for (int i = 0; i < length; i++)
		printf("%d ", a[i]);
}

快速排序
note：

1. 在将数组划分为两个子表的过程中，low和high交替扫描数组时，是high先开始扫描.
2. a[high] 与 a[low] 的比较是大于等于或小于等于，若不带等于号，在碰到a[i] == pivot时会陷入死循环，建议手动模拟一下如：{8，16，8，7，33，9}，在第一轮中pivot为8（第一个8）上述数组第一轮变化过程为：
   1. high从后向前扫描碰到7（7小于8)将7写到low指向的地方（即数组开头的位置 位置0） 数组变为{7，16，8，7，33，9}此时low指向第一个7，high指向第二个7。
   2. low向后扫描碰到16（16>8）将16写到high指向的位置，数组变为{7，16，8，16，33，9}，此时low指向第一个16，high指向第二个16。
   3. high向前扫描碰到8，若判断条件中没有 “=” ，则跳出循环，并将8写到low所指向的地方，数组变为{7，8，8，16，33，9}。此时low指向第一个8，high指向第二个8.
   4. low向后扫描，若判断条件中没有 ”=“ ，则跳出循环，将第一个8 写到high指向的位置，则程序进入死循环。
3. 设有相同数字且均小于基准元素pivot时，则数字都会被交换到左区间，显然两数字的相对位置会发生变化，所以快排不稳定。

#include 
#include 
#include 

void PutNums(int a[], int length);//输出数组
void CreatRandomNum(int a[], int length); //生成随机数序列
void QuickSort(int a[], int low, int high);//快速排序
int Partition(int a[], int low, int high);//将数组分为两个子表
int main() {
	int a[10] = {0};
	int length = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
	CreatRandomNum(a, length);
	printf("待排序数组为：");
	PutNums(a, length);
	QuickSort(a, 0, length - 1);
	printf("\n排序后数组为：");
	PutNums(a, length);
}

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

int Partition(int a[], int low, int high) {
	int index = a[low];
	while (low < high) {
		while (a[high] >= index && high > low)
			high--;
		a[low] = a[high];
		while (a[low] <= index && low < high)
			low++;
		a[high] = a[low];
	}
	a[low] = index;
	return low;
}


void CreatRandomNum(int a[], int length) {
	srand(time(0));
	for (int i = 0; i < length; i++)
		a[i] = rand() % 100 + 1;
}

void PutNums(int a[], int length) {
	for (int i = 0; i < length; i++)
		printf("%d ", a[i]);
}

对有相同数字的序列进行排序如下图所示。