快速排序

选择一个基准元素,通常选择第一个元素，过一轮排序将数据分为两部分，左边小于基准右边大于基准元素，然后分别对这两部分记录用递归的方法继续进行排序，直到整个序列有序。

1.第一趟排序



2.排序全过程



排序实现过程

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define SIZE 10

void swap(int arr[], int a, int b)
{
int temp = arr[a];
arr[a] = arr[b];
arr[b] = temp;
}

//选择首元素作为基准元素，通过一轮排序将数据分为两部分，左边小于基准右边大于基准元素
int partition(int arr[], int low, int high)
{
int pivot = arr[low]; //基准元素

while(low < high)
{
while(low < high && arr[high] >= pivot)
--high;
swap(arr, low, high);

while(low < high && arr[low] <=  pivot)
low++;
swap(arr, low, high);

}

return low;
}

void QuickSort(int arr[], int low, int high)
{
if(low < high)
{
int pivot = partition(arr, low, high);//把首元素做基准，找到合适位置

QuickSort(arr, low, pivot-1);//用递归的方法对基准左边的序列排序
QuickSort(arr, pivot+1, high);
}
}

int main(int argc, char *argv[])
{
int i = 0;
int arr[SIZE] = {3,2,8,9,5,6,88,0,99,44};

for(i = 0; i < SIZE; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");

QuickSort(arr, 0, SIZE-1);

for(i = 0; i < SIZE; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");

return 0;
}

快速排序的改进方法

在本改进算法中,只对长度大于k的子序列递归调用快速排序,让原序列基本有序，然后再对整个基本有序序列用插入排序算法排序。实践证明，改进后的算法时间复杂度有所降低，且当k取值为 8 左右时,改进算法的性能最佳。算法思想如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define SIZE 10

void swap(int arr[], int a, int b)
{
int temp = arr[a];
arr[a] = arr[b];
arr[b] = temp;
}

//选择首元素作为基准元素，通过一轮排序将数据分为两部分，左边小于基准右边大于基准元素
int partition(int arr[], int low, int high)
{
int pivot = arr[low]; //基准元素

while(low < high)
{
while(low < high && arr[high] >= pivot)
--high;
swap(arr, low, high);

while(low < high && arr[low] <=  pivot)
low++;
swap(arr, low, high);

}

return low;
}

void QsortImprove(int arr[], int low, int high, int k)
{

if(low - high > k)
{
int pivot = partition(arr, low, high);//把首元素做基准，找到合适位置

QsortImprove(arr, low, pivot-1, k);//用递归的方法对基准左边的序列排序
QsortImprove(arr, pivot+1, high, k);
}
}

void QuickSort(int arr[], int low, int high, int k)
{
int i, j, m;
QsortImprove(arr, low, high, k);

for(i = 1; i < SIZE; i++)
{
int temp = arr[i];
m = i;

for(j = i-1; j >= 0 && arr[j] > temp; j--)
{
arr[j+1] = arr[j];
m = j;
}

arr[m] = temp;
}
}

int main(int argc, char *argv[])
{
int i = 0;
int arr[SIZE] = {3,2,8,9,5,6,88,0,99,44};

for(i = 0; i < SIZE; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");

QuickSort(arr, 0, SIZE-1, 9);

for(i = 0; i < SIZE; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");

return 0;
}