数据结构排序之快速排序算法

在排序中快速排序是在冒泡排序的基础上进行算法优化而得出的，很大程度上见减小了冒泡排序的时间复杂度。可以说快速排序算法无愧于它的名字，高速高效。

接下来将介绍快速排序的思想以及相应算法

快速排序

快速排序的思想其实很简单，其实就是分治思想。大概的意思是在一组数中以一个数为基准，讲比它的数扔到它的两边，将小的扔到它的左边，将比它大的扔到它的右边（以升序为例），并持续这种操作，进而实现排序的目的。

接下来将会以一组数为例，详细的讲解快速排序

65 58 95 10 57 62 13 106 78 23 85

(1) 我们从待排序的记录序列中选取一个记录(通常第一个)作为基准元素(称为key)key=arr[left]，然后设置两个变量，left指向数列的最左部，right指向数据的最右部。

(2) key首先与arr[right]进行比较，如果arr[right]<key，则arr[left]=arr[right]将这个比key小的数放到左边去，如果arr[right]>key则我们只需要将right--，right--之后，再拿arr[right]与key进行比较，直到arr[right]<key交换元素为止。

(3) 如果右边存在arr[right]<key的情况，将arr[left]=arr[right]，接下来，将转向left端，拿arr[left ]与key进行比较，如果arr[left]>key,则将arr[right]=arr[left]，如果arr[left]<key，则只需要将left++,然后再进行arr[left]与key的比较。

(4) 然后再移动right重复上述步骤

(5) 最后得到 {23 58 13 10 57 62} 65 {106 78 95 85}，再对左子数列与右子数列进行同样的操作。最终得到一个有序的数列。

{23 58 13 10 57 62} 65 {106 78 95 85}

{10 13} 23 {58 57 62} 65 {85 78 95} 106

10 13 23 57 58 62 65 78 85 95 106

代码：

#include <stdio.h>
int a[101],n;//定义全局变量，这两个变量需要在子函数中使用
void quicksort(int left, int right) {
	int i, j, t, temp;
	if(left > right){//若left指向在right指向右边，排序结束 
		return;
	}		
    temp = a[left]; //temp中存的就是基准数，一般最开始时left为1，
					//即最开始基准数是从左往右数第一个数 
    i = left;
    j = right;
    while(i != j) { //顺序很重要，要先从右边开始找
    	
		while(a[j] >= temp && i < j){ //先找右边的 
			j--;
		} 
    		
    	while(a[i] <= temp && i < j){//再找左边的
    		i++;
		}
		//以上步骤找到左边从左到右收个小于temp的数，
		//和葱油往左数首个大于temp的数 
    	if(i < j)//交换两个数在数组中的位置
    	{
    		t = a[i];
    		a[i] = a[j];
    		a[j] = t;
    	}
    }
    //最终将基准数归位，即排序的最后a[i]要小于基准字，将a[i]赋值给基准字 
    a[left] = a[i];
    a[i] = temp;//temp中保存着基准字的值，将基准字的值放到a[i]的位置上 
    
	quicksort(left, i-1);//继续处理左边的，这里是一个递归的过程
    quicksort(i+1, right);//继续处理右边的 ，这里是一个递归的过程
}
int main() {
	int i;
    //读入数据
	scanf("%d", &n);
	for(i = 1; i <= n; i++){
		scanf("%d", &a[i]);
	}
		
    quicksort(1, n); //快速排序调用
    //输出排序后的结果
    for(i = 1; i < n; i++){
    	printf("%d ", a[i]);
	}
    	
    printf("%d
", a[n]);
    return 0;
}