排序算法c语言描述-快速排序随机化

今天在做数据结构排序实验的时候，使用的快速排序。按理，我印象中快排是很高效的，不过，这次400w的数据，排了2659秒，有点意想不到，让我一度怀疑了算法是否写错了。

不过，认真分析，认真想想后， 也就释然了。

快排其实就是冒泡的升级版。

每次递归，把当前序列分成两部分，一个比枢纽元素大，一个比枢纽元素小。具体思想可以参见的之前写的一篇博客。

http://blog.csdn.net/hitwhylz/article/details/9968639

至于这次实验的低效，我看了下所给的数据，发现序列基本有序，从20-------3999997    

排列的很有规则，就移动了些许位置， 但是保持递增趋势。

这样的序列使用常规快排，那就体现不出快排的优势了。 因为每次选取的时候都是 采用子序列的第一个元素为枢纽元素  int pivot = array[low];

这样导致每次比较，分出的序列差别都很大，以至于需要递归很多次。

为解决这问题，采用了快速排序随机化方法，即每次确定的枢纽元素都是随机找出的。

一般来说随机选取枢纽元这种策略非常安全，除非随机数生成器有问题（这不像你所想象的那么罕见），因为随机的枢纽元不可能总在接连不断地产生劣质的分割。

下面具体看代码了。

#include "stdio.h"
#include "math.h"
#include "stdlib.h"

int num = 10;

void swap(int *a,int *b)
{
    int tmp;
    tmp = *a;
    *a = *b;
    *b = tmp;
}

void PrintArray(int arr[])
{
    int i;
	for(i=0; i < num; ++i)
	{
	    printf("%d ", arr[i]);
	}
}

int Partition(int *arr, int beg, int end)
{
    int j;
	int sentinel = arr[end];
	int i = beg-1;
	for(j=beg; j <= end-1; ++j)
	{
		if(arr[j] <= sentinel)
		{
			i++;
			swap(&arr[i], &arr[j]);
		}
	}
	swap(&arr[i+1], &arr[end]);

	printf("\n排序过程:");
	PrintArray(arr);
	return i+1;
}

int RandomPartition(int *arr, int beg, int end)
{
	int i = beg + rand() % (end-beg+1);
	swap(&arr[i], &arr[end]);
	return Partition(arr, beg, end);
}

void RandomQuickSort(int *arr, int beg, int end)
{
	if(beg < end)
	{
		int pivot = RandomPartition(arr, beg, end);
		printf("\n随机选择 arr[%d](%d)", pivot, arr[pivot]);
		RandomQuickSort(arr, beg, pivot-1);
		printf("\n随机选择 arr[%d](%d)", pivot, arr[pivot]);
		RandomQuickSort(arr, pivot+1, end);
	}
}

int main()
{
	int i;
	int arr[10];

	srand(time(0));
    for(i=0; i < 10; i++)
    {
        arr[i] = rand()%100+1;
        //printf("%d ", rand()%100+1);
    }

    printf("初始数组:");
    PrintArray(arr);

	RandomQuickSort(arr, 0, num-1);

	printf("\n最后结果:");
	PrintArray(arr);

	return 0;
}

学习的路上，与君共勉。