快速排序QuickSort-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/bug1exe/article/details/129464029

本文介绍了快速排序算法的实现，包括交换函数、冒泡排序的辅助理解及挖坑法。详细讨论了快速排序的时间复杂度为O(nlogn)，在最坏情况下为O(n*n)，并解释了空间复杂度因递归而达到logn。同时提供了快速排序的C语言代码示例。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

#include <stdio.h>

/*
 *快速排序的实现复杂度为O(nlogn)，每次low和high整体的相遇次数都为n次，二分的次数为logn。
 *故而整体的时间复杂度为O(nlogn)，最好和平均都为O(nlogn)，最坏时间复杂度为O(n*n),当数组有序时取到
 *空间复杂度为logn，每次递归时参数需要空间。递归次数为logn*/
void swap(int &a, int &b) {
    int temp;
    temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}
//排序往往都是两层循环，优先去写内层循环再去写外曾循环
void BubbleSort(int *a, int len) {
    for (int i = 0; i < len; ++i) {//控制有序数的数目
        bool flag = false;//哨兵，如果一轮都没有进行交换那么说明数组已经有序
        for (int j = 0; j < len - i; ++j) {//负责交换
            if (a[j] > a[j + 1]) {
                swap(a[j], a[j + 1]);
                flag = true;
            }
        }
        if (flag == false) {
            break;
        }
    }
}

//挖坑法
int  partition(int *a,int low,int high){
    int pivot=a[low];
    while (low<high){
        while (low<high&&a[high]>=pivot)//当low小于high且右边的元素大于pivot时可以移动high指针
            high--;
        a[low]=a[high];//将a[low]的值覆盖
        while (low<high&&a[low]<=pivot)//当low小于high且左边元素小于pivot是可以移动low指针
            low++;
        a[high]=a[low];//将a[high]的值覆盖
    }

    a[low]=pivot;//将pivot的值重新装回数组，high和low这时候重叠
    return low;
}
void QuickSort(int *a,int low,int high){
    int pivotPos=0;
    //当只有一个元素的时候停止快速排序
    //需使用if，否则会有循环无法退出的情况
    if (high>low){
        //将比选定元素大的放在左边，将比选定元素大的放在右边
        pivotPos=partition(a, low, high);
        //选定元素已经有序，不需要再排列
        QuickSort(a, low, pivotPos - 1);//对左边的元素进行快排
        QuickSort(a, pivotPos + 1, high);//对右边的元素进行快排
    }

}

int main() {
    int a[13] = {24, 49, 11, 223, 44, 55, 675, 321, 1, 99, 3, 42, 242};
    QuickSort(a,0,sizeof a/sizeof(a[0])-1);
    printf("after quick sort\n");
    for (int i = 0; i < sizeof a / sizeof(a[0]); ++i) {
        printf("%-4d", a[i]);
    }

    return 0;
}