文章目录
- 引言
- 快速排序的基本原理
- C语言实现快速排序
- 代码解析
快速排序 C语言实例
引言
快速排序(Quicksort)作为一种高效的算法>排序算法,以其平均时间复杂度为O(n log n)而著称。
快速排序的基本原理
快速排序的核心思想是分治法(Divide and Conquer)。它的基本步骤如下:
选择基准(Pivot):从待排序数组中选取一个元素作为基准。
分区(Partition):重新排列数组,使得所有比基准小的元素都在基准前面,所有比基准大的元素都在基准后面。基准元素在其最后的排序数组中的位置就已经被确定。
递归排序(Recursively Sort):递归地将小于基准值元素的子数组和大于基准值元素的子数组排序。
C语言实现快速排序
以下是一个用C语言实现的快速排序实例:
#include <stdio.h>
// 交换两个元素的值
void swap(int *a, int *b) {
int temp = *a;
*a = *b;
*b = temp;
}
// 分区函数
int partition(int arr[], int low, int high) {
int pivot = arr[high]; // 选择最右边的元素作为基准
int i = (low - 1); // i是较小元素的索引
for (int j = low; j <= high - 1; j++) {
// 如果当前元素小于或等于基准
if (arr[j] <= pivot) {
i++; // 增加较小元素的索引
swap(&arr[i], &arr[j]);
}
}
swap(&arr[i + 1], &arr[high]);
return (i + 1);
}
// 快速排序函数
void quickSort(int arr[], int low, int high) {
if (low < high) {
// pi是分区索引,arr[pi]已经排好序
int pi = partition(arr, low, high);
// 分别对左右子数组进行排序
quickSort(arr, low, pi - 1);
quickSort(arr, pi + 1, high);
}
}
// 打印数组
void printArray(int arr[], int size) {
for (int i = 0; i < size; i++) {
printf(“%d “, arr[i]);
}
printf(”\n”);
}
// 主函数
int main() {
int arr[] = {10, 7, 8, 9, 1, 5};
int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
printf(“未排序数组: \n”);
printArray(arr, n);
quickSort(arr, 0, n - 1);
printf(“排序后数组: \n”);
printArray(arr, n);
return 0;
}
代码解析
swap函数:用于交换数组中的两个元素。
partition函数:选择最右边的元素作为基准,通过遍历数组,将所有小于或等于基准的元素移动到基准的左边,所有大于基准的元素移动到基准的右边。最后返回基准元素的正确位置。
quickSort函数:递归地对分区后的子数组进行排序。
printArray函数:用于打印数组元素。
main函数:定义了一个待排序数组,调用快速排序函数并打印排序前后的数组。