C语言中用qsort()快速排序
|
|
它根据comp所指向的函数所提供的顺序对base所指向的数组进行排序，nmem为参加排序的元素个数，size为每个元素所占的字节数。例如要 对元素进行升序排列，则定义comp所指向的函数为：如果其第一个参数比第二个参数小，则返回一个小于0的值，反之则返回一个大于0的值，如果相等，则返 回0。
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> #define A_SIZE 10 int comp(const void *, const void *); int main(int argc, char *argv[]) { int i; int array[A_SIZE]; srand(time(NULL)); for (i = 0; i < A_SIZE; i ++) { array[i]=rand()%100; printf("%d ", array[i]); } printf("/n"); qsort(array, A_SIZE, sizeof(int), comp); for (i = 0; i < A_SIZE; i ++) { printf("%d ", array[i]); } printf("/n"); return 0; } int comp(const void *p, const void *q) { return (*(int *)p - *(int *)q); }
算法过程
设要排序的数组是A[0]……A[N-1]，首先任意选取一个数据（通常选用第一个数据）作为关键数据，然后将所有比它小的数都放到它前面，所有比它大的数都放到它后面，这个过程称为一躺快速排序。一躺快速排序的算法是：
1）设置两个变量I、J，排序开始的时候：I=1，J=N；
2）以第一个数组元素作为关键数据，赋值给X，即 X=A[1]；
3）从J开始向前搜索，即由后开始向前搜索（J=J-1），找到第一个小于X的值，让该值与X交换；
4）从I开始向后搜索，即由前开始向后搜索（I=I+1），找到第一个大于X的值，让该值与X交换；
5）重复第3、4步，直到 I=J；
例如：待排序的数组A的值分别是：（初始关键数据：X=49）
A[0] 、 A[1]、 A[2]、 A[3]、 A[4]、 A[5]、 A[6]：
49 38 65 97 76 13 27
进行第一次交换后： 27 38 65 97 76 13 49
( 按照算法的第三步从后面开始找)
进行第二次交换后： 27 38 49 97 76 13 65
( 按照算法的第四步从前面开始找>X的值，65>49,两者交换，此时：I=3 )
进行第三次交换后： 27 38 13 97 76 49 65
( 按照算法的第五步将又一次执行算法的第三步从后开始找
进行第四次交换后： 27 38 13 49 76 97 65
( 按照算法的第四步从前面开始找大于X的值，97>49,两者交换，此时：J=4 )
此时再执行第三步的时候就发现I=J，从而结束一躺快速排序，那么经过一趟快速排序之后的结果是：27 38 13 49 76 97 65，即所以大于49的数全部在49的后面，所以小于49的数全部在49的前面。
快速排序就是递归调用此过程——在以49为中点分割这个数据序列，分别对前面一部分和后面一部分进行类似的快速排序，从而完成全部数据序列的快速排序，最后把此数据序列变成一个有序的序列，根据这种思想对于上述数组A的快速排序的全过程如图6所示：
初始状态 {49 38 65 97 76 13 27}
进行一次快速排序之后划分为 {27 38 13} 49 {76 97 65}
分别对前后两部分进行快速排序 {27 38 13} 经第三步和第四步交换后变成 {13 27 38} 完成排序。
{76 97 65} 经第三步和第四步交换后变成 {65 76 97} 完成排序。
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define A_SIZE 10 int Partition(int r[],int low, int high) { int i=low,j=high; int X=low; int tmp; //printf("low:%d high %d /n",low,high); while(i<j) { for(;j>=low&&i<j;j--) if(r[j]<r[X]) { tmp=r[X]; r[X]=r[j]; r[j]=tmp; X=j; break; } for(;i<=high&&i<j;i++) { if(r[i]>r[X]) { tmp=r[X]; r[X]=r[i]; r[i]=tmp; X=i; break; } } } // printf("i:%d j:%d X:%d/n",i-1,j+1,X); return X; } void QuickSort(int R[],int low,int high) { //对R[low..high]快速排序 int pivotpos,i; //划分后的基准记录的位置 if(low<high) {//仅当区间长度大于1时才须排序 pivotpos=Partition(R,low,high); //对R[low..high]做划分 //printf("%d/n",pivotpos); QuickSort(R,low,pivotpos-1); //对左区间递归排序 QuickSort(R,pivotpos+1,high);//对右区间递归排序 } } //QuickSort int main(int argc, char *argv[]) { int i; int array[A_SIZE]; srand(time(NULL)); for (i = 0; i < A_SIZE; i ++) { array[i]=rand()%100; printf("%d ", array[i]); } printf("/n"); QuickSort(array, 0,A_SIZE-1); for (i = 0; i < A_SIZE; i ++) { printf("%d ", array[i]); } printf("/n"); return 0; }