#排序算法#【4】快速排序

　　快速排序法是对冒泡排序的一种改进，本来是要和冒泡排序写在一个文章里的，不过前两天刚开始在递归调用的时候没有完全理解，昨天晚上google了一把发现原来自己理解错了，我看的这个教材没有写清楚，今天早上调试了一把终于成功。

　　快速排序算法的基本思想是：通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。

　　

　　快速排序使用分治策略来把待排序数据序列分为两个子序列，具体步骤为：

　　　　（1）从数列中挑出一个元素，称该元素为“基准”。

　　　　（2）扫描一遍数列，将所有比“基准”小的元素排在基准前面，所有比“基准”大的元素排在基准后面。

　　　　（3）通过递归，将各子序列划分为更小的序列，直到把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。

　　　　　

 

　　　　上图中只是以69为基准数的两个步骤的图示，其实一遍下来以后，应该是比69小的都排在它左边，比69大的都排在它的右边。

　　　　贴上一张在万能的百度中找到的关于快速排序的动画图，可能稍微好理解一些：

　　　　　　

 

具体代码如下：

#include <stdio.h>
#include "CreateData.c"　　//生成随机数文件

#define MAXSIZE 10

//快速排序分割出基准数下标
int Partition(int a[],int left,int right){
    int base;
    base = a[left];
    while(left < right){
        while(a[right]>base && left<right)    //右边的数大于基准数
            right--;
        a[left] = a[right];

        while(a[left]<base && left<right)
            left++;
        a[right] = a[left];
    }

    a[left] = base;        //保存基准数

    return left;
}

//快速排序算法实现
void QuickSort(int a[],int left,int right){
    int i;

    if(left < right){
        i = Partition(a,left,right);

        QuickSort(a,left,i-1);
        QuickSort(a,i+1,right);
    }
}

int main(){
    int a[MAXSIZE];
    int i;

    if(!CreateData(a,100,10,MAXSIZE)){
        printf("生成随机数失败\n");
        return 0;
    }

    printf("排序前:");
    for(i = 0 ; i<MAXSIZE ;i++)
        printf("%d ",a[i]);

    QuickSort(a,0,MAXSIZE-1);    
    
    printf("\n排序后:");
    for(i = 0 ; i<MAXSIZE ;i++)
        printf("%d ",a[i]);

    return 1;
}

 

时间复杂度：O（n*lgn）
最坏：O（n^2）
空间复杂度：O（n*lgn）

快速排序对包含n个数的输入数组，平均时间为O（nlgn），最坏情况是O（n^2）。
通常是用于排序的最佳选择。因为，基于比较的排序，最快也只能达到O（nlgn）。