c语言实现快速排序

C语言下的快速排序

快速排序是一种优雅的算法，在最坏情况下，Quicksort可能需要 n^2 的时间来对数组元素进行排序。而在最优的情况下，它将选择中值作为划分元素，因此只需 nlgn 次的比较就可以完成数组的配需。 快速排序的基本思想是基于分治策略的。要研究这种算法，那么必须说到冒泡法排序，因为快速排序是对冒泡排序的一宗改进。它的基本思想是，通过一趟排序将戴记录分割成独立的两个部分，其中一部分记录的关键字均比另一部分记录的关键字小，则可分别对这两部分记录继续进行配需，以达整个序列有序。 作为一种分治策略包括三个步骤：分解-递归求解-合并；它包括三个核心部分：比较-置换-递归 。

 

假设要排序的数组是A[1]……A[N]，首先任意选取一个数据（通常选用第一个数据）作为关键数据，然后将所有比它的数都放到它前面，所有比它大的数都放到它后面，这个过程称为一躺快速排序。一躺快速排序的算法是：

  1）、设置两个变量I、J，排序开始的时候I：=1，J：=N；

  2）以第一个数组元素作为关键数据，赋值给X，即X：=A[1]；

  3）、从J开始向前搜索，即由后开始向前搜索（J：=J-1），找到第一个小于X的值，两者交换；

  4）、从I开始向后搜索，即由前开始向后搜索（I：=I+1），找到第一个大于X的值，两者交换；

  5）、重复第3、4步，直到I=J；

  例如：待排序的数组A的值分别是：（初始关键数据X：=49）

                  A[1]    A[2]    A[3]    A[4]    A[5]     A[6]    A[7]： 

                    49       38      65      97      76      13       27

进行第一次交换后：  27       38      65      97      76      13       49

                  ( 按照算法的第三步从后面开始找

进行第二次交换后：  27       38      49      97      76      13       65

                 ( 按照算法的第四步从前面开始找>X的值，65>49,两者交换，此时I：=3 )

进行第三次交换后：  27       38      13      97      76      49       65

( 按照算法的第五步将又一次执行算法的第三步从后开始找

进行第四次交换后：  27       38      13      49      76      97       65

( 按照算法的第四步从前面开始找大于X的值，97>49,两者交换，此时J：=4 )

     此时再执行第三不的时候就发现I=J，从而结束一躺快速排序，那么经过一躺快速排序之后的结果是：27       38      13      49      76      97       65，即所以大于49的数全部在49的后面，所以小于49的数全部在49的前面。

     快速排序就是递归调用此过程——在以49为中点分割这个数据序列，分别对前面一部分和后面一部分进行类似的快速排序，从而完成全部数据序列的快速排序，最后把此数据序列变成一个有序的序列，根据这种思想对于上述数组A的快速排序的全过程如图6所示：

 

 初始状态                       {49    38    65    97    76    13    27}   

进行一次快速排序之后划分为     {27    38    13}    49  {76    97    65}

分别对前后两部分进行快速排序 {13}   27   {38}

 结束        结束   49   {65}   76   {97}

 

 2013年12月2日星期一

参考代码：

#include <stdio.h>

#include <time.h>

#include <string.h>

int partion(int num[], int, int);

void fast_sort(int num[], int, int);

void sort(int*, int*);

int main()

{

    int num[10];

    int i = 0;

    int flag = 0;

    int j = 0;

    srand((unsigned int)time(NULL));//随机种子

    for (i = 0;i < 10; i++)

    {

        num[i] = rand()%30+1;//随机生成10个随机数(0-30)

        flag = i;

for (j = 0; j < flag; j++)//该循环是控制生成10个不重复的数

{

   if (num[i] == num[j])

   {

       i--;

break;

   }

}

    }

    puts(" befor sort is :\n");

    for (i = 0; i < 10; i++)

    {

         printf("%d\t",num[i] );

    }

    puts("\n");

    puts("after sort is:\n");

    fast_sort(&num[0], 0, 9);

    for (i = 0; i < 10; i++)

    {

         printf("%d\t",num[i] );

    }

    puts("\n");

    return 0;

}

//分割

int partion(int num[], int low, int higt)

{

    int flag = num[low];

    int pivotkey = num[low];

    while(low < higt)

    {

        while ((low<higt)&&(num[higt]>=pivotkey))

--higt;

        sort(&num[low], &num[higt]);

while ((low<higt)&&(num[low]<=pivotkey))

++low;

sort(&num[low], &num[higt]);

    }

    num[low] = flag;

    return low;

}

//进行递归的快速排序

void fast_sort(int num[], int low, int higt)

{

    int pivot;

    if (low < higt)

    {

        pivot = partion(num, low, higt);

fast_sort(num, low, pivot-1);

fast_sort(num, pivot+1, higt);

    }

}

//交换函数

void sort(int *low, int *higt)

{

    int tmp;

    tmp = *low;

    *low = *higt;

    *higt = tmp;

}