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【排序 - 快速排序】

news 2025/7/20 20:38:12

快速排序（Quick Sort）是一种高效的排序算法，它基于分治（Divide and Conquer）的策略。这种排序算法的核心思想是选择一个基准元素，将数组分割成两部分，使得左边的元素都小于等于基准元素，右边的元素都大于等于基准元素，然后对这两部分分别递归地应用快速排序。

算法步骤：

选择基准元素：从数组中选择一个元素作为基准（pivot）。通常选择第一个元素、最后一个元素或者随机一个元素作为基准。
分区（Partition）：重新排列数组，使得比基准元素小的元素都在基准元素的左边，比基准元素大的元素都在右边。同时，基准元素位于最终排序的位置。
递归排序：递归地对基准元素左右两边的子数组进行快速排序。

实现步骤：

下面是用C语言实现快速排序的代码：

#include <stdio.h>// 函数：交换数组中两个元素的值
void swap(int* a, int* b) {int temp = *a;*a = *b;*b = temp;
}// 函数：将数组分区，并返回基准元素的位置（索引）
int partition(int arr[], int low, int high) {int pivot = arr[high];  // 选择最后一个元素作为基准int i = low - 1;  // 初始化分区索引，比基准元素小的元素会放在左边for (int j = low; j < high; j++) {// 如果当前元素小于或等于基准元素，则将它交换到分区的左边if (arr[j] <= pivot) {i++;  // 移动分区索引swap(&arr[i], &arr[j]);}}// 最后将基准元素交换到正确的位置swap(&arr[i + 1], &arr[high]);return i + 1;  // 返回基准元素的位置
}// 函数：实现快速排序
void quickSort(int arr[], int low, int high) {if (low < high) {// 对数组进行分区int pi = partition(arr, low, high);// 对基准元素左边和右边的子数组进行递归排序quickSort(arr, low, pi - 1);quickSort(arr, pi + 1, high);}
}// 函数：打印数组元素
void printArray(int arr[], int size) {for (int i = 0; i < size; i++) {printf("%d ", arr[i]);}printf("\n");
}// 主函数：测试快速排序的实现
int main() {int arr[] = {10, 7, 8, 9, 1, 5};int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);printf("原始数组: \n");printArray(arr, n);quickSort(arr, 0, n - 1);printf("排序后的数组: \n");printArray(arr, n);return 0;
}