快速排序

一 概述

快速排序也是交换排序中的一种，它基于分治的思想：在待排序表L[1 ... n]中任取一个元素pivot作为基准，通过一趟排序将待排序表划分为独立的两部分L[1 ... k-1]和L[k ... n]，使得L[1 ... k-1]中的所有元素小于privot，同时L[k+1 ... n]中的所有元素大于等于pivot，则pivot放在了其最终位置上，这个过程称为一趟快速排序（或一次划分）。然后分别递归地对两个子表重复上述过程，直至每部分内只有一个元素或空为止。即所有元素放在了其最终位置上。

二 快速排序的过程

一趟快速排序的过程是一个交替搜索和交换的过程，如序列49 38 65 97 76 13 27 49，设置两个指针分别指向头部和尾部。取第一个元素49为基准值并将其赋值给pivot。

三 代码实现快速排序

#include<stdio.h>

int Partitions(int a[], int low, int high){
	
	int pivot = a[low]; //将当前表中的第一个元素设置为基准值，对表进行划分
	while(low < high) { //循环跳出条件
		
		while(low < high && a[high] >= pivot) --high;
		a[low] = a[high]; //将小于基准值的元素移动到左端
		
		while(low < high && a[low] <= pivot) ++low;
		a[high] = a[low]; //将大于基准值的元素移动到右端
	}
	
	a[low] = pivot;
	
	return low; //返回存放基准值的最终位置
}

void QuickSort(int a[], int low, int high){
	
	if(low < high){ //递归跳出的条件
		
		int partition = Partitions(a,low,high);
		QuickSort(a,low,partition-1); //递归小的部分
		QuickSort(a,partition+1,high);//递归大的部分
	} 
}

int main() {
	
	int b[] = {-1,49,38,65,97,76,13,27,49};
	QuickSort(b,1,8);
	for(int i = 1; i < 9; i++) {
		printf("%d ",b[i]);
	}
	return 0;
}

异常：

原因：将Partitions(int a[]，int low，int high)函数放在QuickSort(int a[]，int low，int high)之后声明于实现。

结果展示：

四 算法性能分析

空间效率：由于快速排序是递归的，需要借助一个递归工作栈来保存每层递归调用的必要信息，其容量应与递归调用的最大深度一致，最好情况下为O(log2^n)；最坏情况下，因为要进行n-1此递归调用，所以栈的深度为O(n)；在平均情况下，栈的深度为O(log2^n)。

时间效率：快速排序的运行时间与划分是否对称有关，快速排序的最坏情况发生在两个区域分别包含n-1个元素和0个元素，这种最大程度上的不对称若发生在每层递归上，即对应于初始排序表基本有序或基本逆序时，就得到了最坏情况下的时间复杂度为O(n^2)。

提高算法效率的方法：尽量选取一个可以将数据中分的基准元素，如从序列的头尾及中间选取三个元素，再取这三个元素的中间值作为最终的基准值，或者是随机地从当前表中选取基准元素，这样作可以使得最坏情况在实际排序中几乎不会发生。

稳定性：在划分算法中，若右端区间有两个相同的关键字，且均小于基准值的记录，则在交换的左端区间后，它们的相对位置会发生变化，即快速排序算法不是一种稳定的排序算法。如表L = {3，2，2}，经过一趟排序后L = {2，2，3}，显然，2与2的相对次序已经发生了变化。

最后

以上就是沉静斑马为你收集整理的快速排序的全部内容，希望文章能够帮你解决快速排序所遇到的程序开发问题。

如果觉得靠谱客网站的内容还不错，欢迎将靠谱客网站推荐给程序员好友。