快速排序算法

快速排序是由东尼·霍尔所发展的一种排序算法。在平均状况下，排序 n 个项目要Ο(n log n)次比较。在最坏状况下则需要Ο(n2)次比较，但这种状况并不常见。事实上，快速排序通常明显比其他Ο(n log n) 算法更快，因为它的内部循环（inner loop）可以在大部分的架构上很有效率地被实现出来。

快速排序使用分治法（Divide and conquer）策略来把一个串行（list）分为两个子串行（sub-lists）。

算法步骤：

1 从数列中挑出一个元素，称为 “基准”（pivot），

2 重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面（相同的数可以到任一边）。在这个分区退出之后，该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区（partition）操作。

3 递归地（recursive）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。

递归的最底部情形，是数列的大小是零或一，也就是永远都已经被排序好了。虽然一直递归下去，但是这个算法总会退出，因为在每次的迭代（iteration）中，它至少会把一个元素摆到它最后的位置去。

算法实现：

#include <stdio.h>

int partition(int *arr,int low,int high)

{

    int pivot=arr[high];

    int i=low-1;

    int j,tmp;

    for(j=low;j<high;++j)

        if(arr[j]<pivot){

            tmp=arr[++i];

            arr[i]=arr[j];

            arr[j]=tmp;

        }

    tmp=arr[i+1];

    arr[i+1]=arr[high];

    arr[high]=tmp;

    return i+1;

}

void quick_sort(int *arr,int low,int high)

{

    if(low<high){

        int mid=partition(arr,low,high);

        quick_sort(arr,low,mid-1);

        quick_sort(arr,mid+1,high);

    }

}

//test

int main()

{

    int arr[10]={1,4,6,2,5,8,7,6,9,12};

    quick_sort(arr,0,9);

    int i;

    for(i=0;i<10;++i)

        printf("%d ",arr[i]);

}

 

 

一个partition的过程示意图：