C語言實現陣列快速排序演算法

c語言實現陣列快速排序演算法

快速排序演算法，顧名思義，是迄今為止發現的速度最快的排序演算法。快速排序演算法採用分治的思想，首先在要排序的序列中選取乙個基準數（一般選取序列的第乙個，其實選取哪個是無關緊要的），將序列分成兩部分，其中基準數的左邊全是小於基準數的數，基準數右邊是大於或者等於基準數的數。這樣，基準數的位置在序列中的位置就固定了，然後將基準數兩邊的序列進行相同的處理，直到最後乙個序列只有乙個數字，這樣演算法就完成了。**如下：

序列，第一次選取基準數5進行一次劃分，劃分後的序列為：，5左邊的序列進行相同的劃分，選取這個序列的基準數為3，劃分後的結果為，此時3的左邊已沒有序列，而3右邊的序列為，因為這時序列中只有乙個數字，顯然這樣的序列是已經排好序的；然後處理第一次基準數5右邊的序列，選取基準數為6，進行劃分後序列為，6左邊已經沒有序列，6右邊的序列為,對這個序列選取基準數為8，進行劃分得，8左邊和序列為，右邊的序列為，此時，排序已經完成。動態圖如下：

可見，快速排序的核心演算法就是劃分演算法，在我們上面的討論中，這種劃分演算法是由glenn w. rowe提出的，還有一種更早的劃分演算法是由c. a. r. hoare提出的。這裡只討論和實現glenn w. rowe提出的劃分演算法。快速排序演算法的執行過程如下：

開始——劃分序列——得到劃分序列的子串行——再次劃分——得到劃分序列的子串行……。

首先討論glenn w. rowe劃分演算法：

假如glenn w. rowe劃分演算法選取陣列第0位作為基準數，那麼glenn w. rowe劃分演算法從陣列第1位掃瞄到陣列最後一位，遇到比基準數大的，就交換到右邊，比基準數小的，交換到左邊，其演算法時間複雜度為o(n)

實現**如下：

//採用glenn w. rowe劃分演算法
int partition_rowe(int arr, int low, int high)}}
//low_index的位置就是pivot應處在的位置，low_index指向的總是比pivot小的數
arr[low] = arr[low_index];
arr[low_index] = pivot;
return low_index;
}

以序列為例，一次劃分過程如下：

1.low_index首先指向基準數，迴圈從陣列第1位開始：

2.如果在遍歷部分的元素中發現比基準數更小的數，則自增low_index，判斷遍歷的下標i與low_index是否相等，若不相等，則交換i和low_index指向的元素，若相等，則說明low_index指向的元素比基準數要小。在上面的序列中，i指向的8,7,6都要比基準數大，low_index不會發生自增行為，直到i指向4進，4要比基準數5小，low_index自增，此時low_index指向8，i和low_index並不相等，於是交換兩個元素的位置，如此類推，3和7的位置交換。迴圈結束，low_index指向的元素為3，交換3和5的元素位置，一次劃分完成。

最後為：

此時，基準數左邊的數全是小於基準數的，右邊的數全是大於或者等於基準數的。快速排序的思想是將基準數左邊與右邊分成2個序列，重複此過程，直到最後每個序列只有乙個元素，則陣列就已經排好序了。

快速排序的實現**如下：

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

用於交換陣列兩個元素的函式宣告如下：

void swap(int arr, int index_i, int index_j)

測試**如下：

int main()
;for (int i = 0; i < 7; i++)
printf("\n");
quick_sort(arr, 0, 6);
for (int i = 0; i < 7; i++)
return 0;
}

輸出結果為:

C語言實現陣列快速排序演算法

快速排序演算法 C語言實現

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快速排序演算法（C語言實現）

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快速排序演算法 C語言實現

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