排序算法歸納（c語言） ⑦快速排序

快速排序

Quick Sort，被譽爲20世紀十大算法之一，真正的排序大佬登場！

快速排序可看作冒泡排序的升級，它們同屬於交換排序類。只不過快排增大了記錄的比較和移動距離，從而減少了比較和交換次數。

快速排序的基本思想：通過一趟排序將待排記錄分割成獨立的兩部分，其中一部分的關鍵字均比另一部分記錄的關鍵字小，則可分別對這兩部分記錄進行排序，以達到整個序列有序的目的。

在最優情況下快排的時間複雜度爲O(nlogn)，最壞情況下時間複雜度爲O(n*n)。
可惜的是，快速排序是一種不穩定排序。

待排序數據依然存放於順序表中。
數據存放沒有從0開始，而是選擇從1開始。
代碼參考於《大話數據結構》。

初始設定

#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#define MAXSIZE 20 //順序表最大容量
#define N 10  //表中數據個數

順序表結構體

typedef struct
{
 int data[MAXSIZE + 1];
 int len;  //已存儲元素個數
}Sqlist;

輸出順序表

void Show(Sqlist L)
{
 int i;
 for (i = 1; i < L.len; ++i)
 {
  printf("%d,", L.data[i]);
 }
 printf("%d\n", L.data[i]);
}

輸入函數

void Input(Sqlist* lp)
{
 int d[N] = { 9, 1, 5, 8, 3, 0, 7, 4, 6, 2 };
 for (int i = 0; i < N; i++)
  lp->data[i + 1] = d[i];
 lp->len = N;
}

swap函數

void Swap(Sqlist* lp,int a, int b)
{
 int t = lp->data[a];
 lp->data[a] = lp->data[b];
 lp->data[b] = t;
}

簡單的快速排序

int Partition(Sqlist* lp, int low, int high)
{
 int pivotkey;
 pivotkey = lp->data[low];//用子表的第一個記錄作樞軸記錄
 while (low < high)//從表的兩端交替地向中間掃描
 {
  while (low < high && lp->data[high] >= pivotkey)
   high--;
  Swap(lp, low, high);//將比樞軸記錄小的記錄交換到低端
  while (low < high && lp->data[low] <= pivotkey)
   low++;
  Swap(lp, low, high);//將比樞軸記錄大的記錄交換到高端
 }
 return low;//返回樞軸所在位置
}

void QSort(Sqlist* lp, int low, int high)
{
 int pivot;
 if (low < high)
 {
  pivot = Partition(lp, low, high);//一分爲二，算出樞軸值pivot
  QSort(lp, low, pivot - 1);//對低子表遞歸排序
  QSort(lp, pivot + 1, high);//對高子表遞歸排序
 }
}

void QuickSort(Sqlist* lp)
{
 QSort(lp, 1, lp->len);
}

優化版快速排序

系列鏈接

上一個排序算法：
⑥歸併排序
下一個排序算法：
無