快速排序

来源：互联网发布：python exit code 9 编辑：程序博客网时间：2024/06/04 18:47

快速排序算法的基本思想是，对于输入的子数组arr[b:e]，按一下三个步骤进行排序：

(1) 分解：以arr[b]为基准将arr[b:e]划分为三段arr[b:t-1],arr[t],arr[t+1:e]，使arr[b:t-1]中的任何一个元素小于等于arr[t]，而arr[t+1:e]中的任何一个元素大于等于arr[t]。下标t在划分过程中确定。

(2) 递归求解：通过递归调用快速排序算法分别对arr[b:t-1]和arr[t+1:e]进行排序。

(3) 合并：由于对arr[b:t-1]和arr[t+1:e]的排序是就地进行的，所以在arr[b:t-1]和arr[t+1:e]排序后，不需求再进行任何计算。

代码实现：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <time.h>typedef int TYPE;#define PRINT_FORMAT "%-3d "#define ARR_LEN 100int main(void) {void get_random_arr(TYPE arr[], int len);void print_arr(TYPE arr[], int len);void quick_sort(TYPE arr[], int len);TYPE arr[ARR_LEN];get_random_arr(arr, ARR_LEN);printf("Befor Sorting:\n"); print_arr(arr, ARR_LEN);quick_sort(arr, ARR_LEN);printf("After Sorting:\n");print_arr(arr, ARR_LEN);return EXIT_SUCCESS;}/*** 快速排序*/void quick_sort(TYPE arr[], int len) {void q_sort(TYPE arr[], int begin, int end);q_sort(arr, 0, len-1);}/*** 对数组arr[begin:end]进去快速排序*/void q_sort(TYPE arr[], int begin, int end) {int partition(TYPE arr[], int begin, int end);int base_pos;if (begin < end) {base_pos = partition(arr, begin, end);/*** 对左区域排序*/q_sort(arr, begin, base_pos-1);/*** 对右区域排序*/q_sort(arr, base_pos+1, end);}}/*** 将对arr[begin:end]以arr[begin]作为基准进行划分，** 大于基准的元素置于左区域，** 小于基准的元素置于右区域。** 将基准元素置于确定好的位置，并返回其位置*/int partition(TYPE arr[], int begin, int end) {void swap(TYPE *a, TYPE *b);TYPE base = arr[begin];// 以arr[begin]作为基准int i = begin;int j = end + 1;while (1) {/*** 将小于base的元素放在左区域，** 将大于base的元素放在右区域。*/while (arr[++i] < base && i < end);while (arr[--j] > base);if (i >= j) break;swap(&arr[i], &arr[j]);}arr[begin] = arr[j];arr[j] = base;return j;}void swap(TYPE *a, TYPE *b) {TYPE tmp = *a;*a = *b;*b = tmp;}/*** 简单地获取随机数组*/void get_random_arr(TYPE arr[], int len) {int i;srand((unsigned int)time(NULL));for (i = 0; i < len; i++) {arr[i] = rand() % 100;}}/*** 打印数组*/void print_arr(TYPE arr[], int len) {int i;for (i = 0; i < len; i++) {printf(PRINT_FORMAT, arr[i]);if ((i + 1) % 10 == 0) putchar('\n');}putchar('\n');}

结果输出：

Befor Sorting:58  71  50  78  10  96  32  35  43  5652  81  72  85  57  68  65  88  41  5552  30  88  50  12  32  36  57  67  4611  28  98  66  2   37  50  55  63  7361  92  9   19  29  55  94  62  56  9818  97  33  76  83  12  39  95  24  4091  4   41  22  46  71  43  33  31  9036  41  82  60  10  92  74  39  84  5152  73  17  88  56  41  23  3   36  3483  50  79  88  76  97  83  7   41  53After Sorting:2   3   4   7   9   10  10  11  12  1217  18  19  22  23  24  28  29  30  3132  32  33  33  34  35  36  36  36  3739  39  40  41  41  41  41  41  43  4346  46  50  50  50  50  51  52  52  5253  55  55  55  56  56  56  57  57  5860  61  62  63  65  66  67  68  71  7172  73  73  74  76  76  78  79  81  8283  83  83  84  85  88  88  88  88  9091  92  92  94  95  96  97  97  98  98