数据结构——排序——快排序算法

快速排序是由东尼·霍尔所发展的一种排序算法。在平均状况下，排序 n 个项目要Ο(n log n)次比较。在最坏状况下则需要Ο(n²)次比较，但这种状况并不常见。事实上，快速排序通常明显比其他Ο(nlogn) 算法更快，因为它的内部循环（inner loop）可以在大部分的架构上很有效率地被实作出来。

 使用快速排序法对一列数字进行排序的过程

算法原理

快速排序采用一种“分而治之、各个击破”的观念。

快速排序使用分治法（Divide and conquer）策略来把一个序列（list）分为两个子序列（sub-lists）。

步骤为：

1、从数列中挑出一个元素，称为 "基准"（pivot），

2、重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面（相同的数可以到任一边）。在这个分区退出之后，该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区（partition）操作。

3、递归地（recursive）把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。

递归的最底部情形，是数列的大小是零或一，也就是永远都已经被排序好了。虽然一直递归下去，但是这个算法总会退出，因为在每次的迭代（iteration）中，它至少会把一个元素摆到它最后的位置去。

#include <stdio.h>
#include <stddef.h>
void swap(int * a, int * b)  //交换函数
{  
    int tmp = * a;
    * a = * b;
    * b = tmp;
}
void printArray(int a[], int count)   //打印数组元素
{
    int i;
    for(i = 0; i < count; i++)
        printf("%d ",a[i]);
    printf("
");
}
size_t partition(int * ary, size_t len, size_t pivot_i) //划分函数
{   
    size_t i = 0;
    size_t small_len = 0;
    int pivot = ary[pivot_i];
    swap(&ary[pivot_i], &ary[len - 1]);
     for (; i < len; i++) {
          if (ary[i] < pivot) {
            swap(&ary[i], &ary[small_len]);
              small_len++;
        }
    }
    swap(&ary[len - 1], &ary[small_len]); //交换元素
    return small_len;
}
void quick_sort(int * ary, size_t len) 
{
    if (len == 0 || len == 1) return;
    size_t small_len = partition(ary, len, 0);
    quick_sort(ary, small_len);
    quick_sort(&ary[small_len + 1], len - small_len - 1);
}
int main(void) 
{
    int ary[] = {2, 4, 12, 25, 13, 5, 3, 1, 7, 6};
    size_t len = sizeof(ary) / sizeof(ary[0]);
    printArray(ary, len);
    quick_sort(ary, len);
    printArray(ary, len);
    return 0;
}

C89标准在stdlib.h中定义了抽象数据类型的快速排序函数qsort：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
static int cmp(const void *a,  const void *b)
{
    return *(int *)a - *(int *)b;
}
void printArray(int a[], int count)   //打印数组元素
{
    int i;
    for(i = 0; i < count; i++)
        printf("%d ",a[i]);
    printf("
");
}
int main()
{
    int arr[10] = {5, 3, 7, 4, 1, 9, 8, 6, 2};
    size_t len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    printArray(arr, len);
    qsort(arr, 10, sizeof(int), cmp);
    printArray(arr, len);
    return 0;
}

未完· · ·

http://www.cnblogs.com/archimedes/p/quick-sort-algorithm.html