排序演算法5 快速排序

1.什麼是快速排序

快速排序是由東尼·霍爾所發展的一種排序演算法。在平均狀況下，排序 n 個專案要 ο(nlogn) 次比較。在最壞狀況下則需要 ο(n²) 次比較，但這種狀況並不常見。事實上，快速排序通常明顯比其他 ο(nlogn) 演算法更快，因為它的內部迴圈（inner loop）可以在大部分的架構上很有效率地被實現出來。快速排序使用分治法（divide and conquer）策略來把乙個序列（list）分為兩個子串行（sub-lists）.快速排序又是一種分而治之思想在排序演算法上的典型應用。本質上來看，快速排序應該算是在氣泡排序基礎上的遞迴分治法。快速排序的名字起的是簡單粗暴，因為一聽到這個名字你就知道它存在的意義，就是快而且效率高,它是處理大資料最快的排序演算法之一了. 雖然最壞情況下的時間複雜度達到了 o(n²)，但是快速排序似乎比較優秀，在大多數情況下都比平均時間複雜度為 o(nlogn) 的排序演算法表現要更好，可是這是為什麼呢，經網友查了n多資料終於在《演算法藝術與資訊學競賽》上找到了滿意的答案：快速排序的最壞運**況是 o(n²)，比如說順序數列的快排。但它的平攤期望時間是 o(nlogn)，且 o(nlogn) 記號中隱含的常數因子很小，比複雜度穩定等於 o(nlogn) 的歸併排序要小很多。所以，對絕大多數順序性較弱的隨機數列而言，快速排序總是優於歸併排序。 --引用自

2. 排序演算法步驟

1.從數列中挑出乙個元素，稱為 "基準"（pivot）;
2.重新排序數列，所有元素比基準值小的擺放在基準前面，所有元素比基準值大的擺在基準的後面（相同的數可以到任一邊）。
在這個分割槽退出之後，該基準就處於數列的中間位置。這個稱為分割槽（partition）操作；
3.遞迴地（recursive）把小於基準值元素的子數列和大於基準值元素的子數列排序；
拓展：pivot 英 [ˈpɪvət] 美[ˈpɪvət]
n.支點; 樞軸; 中心點; 最重要的人(或事物); 中心; 核心; 
v.(使)在樞軸上旋轉(或轉動) ;

3.快速排序實現及其他排序方法效能比較測試

/*
檔名：performtest.c
編碼目的：簡單測試冒泡，希爾及快速排序演算法的效率
測試環境：mircosoft visual studio professional 2015 版本14.0.25431.01 update3
版本資訊：ver1.0
*/#include #include #include #include #include #include #define max 50000 
void printarr(int arr, int length)
printf("\n");
}long getsystemtime()
// 快速排序
void quicksort(int arr, int start, int end)
// 填坑
if (i < j)
// 從左向右，找比基準數大的數
while (i < j && arr[i] < temp)
// 填坑
if (i < j)
}// 把基準數放到i位置
arr[i] = temp;
quicksort(arr, start, i - 1);
quicksort(arr, i + 1, end); }}
// 從小到大排序 希爾排序
void shellsort(int arr, int length)
arr[k + increasement] = temp;}}
} } while (increasement > 1);
}void swap(int *a, int *b)
void bubblesort(int arr, int length)
} }}int main(void)
//printf("排序前：\n");
long t_start_1 = getsystemtime();
//printarr(arr, max);
shellsort(arr, max);
//printf("排序後：\n");
long t_end_1 = getsystemtime();
//printarr(arr, max);
long t_insert_start_1 = getsystemtime();
quicksort(arr1, 0,max-1);
//printf("排序後：\n");
long t_insert_end_1 = getsystemtime();
//printarr(arr1, max);
long t_bubble_start_1 = getsystemtime();
bubblesort(arr, max);
long t_bubble_end_1 = getsystemtime();
//printarr(arr, max);
}

4.測試結果

排序演算法5 快速排序

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排序演算法5之快速排序

排序演算法之快速排序 5

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