快速排序(Quick Sort)

//  main.c

#include <stdio.h>

int array[10] = {8, 4, 9, 7, 3, 6, 2, 0 ,1, 5};

void quicksort(int left, int right) {
    if (left >= right) {
        return;
    }
    
    int i = 0, j = 0, temp = 0, reference = 0;
    
    reference = array[left]; // reference中存储的就是基准数
    i = left;
    j = right;
    
    while (i != j) {
        // 顺序很重要
        // 1. 要先从右边开始找,找比基准数小的
        while (array[j] >= reference && i < j) {
            // 如果大于等于基准数,则继续向左找,所以j--
            j--;
        }
        // 2. 再从左边开始找,找比基准数大的
        while (array[i] <= reference && i < j) {
            // 如果小于等于基准数,则继续向右找,所以i++
            i++;
        }
        
        // 交换两个数在数组中的位置
        if (i < j) {
            temp = array[i];
            array[i] = array[j];
            array[j] = temp;
        }
    }
    
    // 最终,将基准数归位
    array[left] = array[i];
    array[i] = reference;
    
    // 递归调用
    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); // 同理,继续处理右边的
}


int main(int argc, const char * argv[]) {
    // insert code here...
    
    // 快速排序
    quicksort(0, 9);
    
    printf("快速排序结果如下:\n");
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        printf("%d\n", array[i]);
    }
    
    return 0;
}

控制台日志如下:

快速排序结果如下:
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Program ended with exit code: 0

参考:坐在马桶上看算法:快速排序

### 快速排序算法工作原理 快速排序是一种高效的排序算法,采用分治策略来把一个序列分为较小和较大的两个子序列,然后递归地排序两个子序列。基本过程如下: - **选择基准**:从数列中挑出一个元素作为基准(pivot)。 - **分区操作**:重新排序数列,所有比基准值小的元素摆放在基准前面,所有比基准值大的元素摆在基准后面(相同的数可以到任一边)。在这个分割结束之后,该基准就处于其最终位置。这称为一次划分操作。 - **递归排序**:递归地将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。 通过上述步骤,整个数组变得有序[^3]。 ### Python实现快速排序算法 下面是一个Python版本的快速排序实现例子: ```python def quick_sort(arr): if len(arr) <= 1: return arr else: pivot = arr[len(arr) // 2] left = [x for x in arr if x < pivot] middle = [x for x in arr if x == pivot] right = [x for x in arr if x > pivot] return quick_sort(left) + middle + quick_sort(right) # 测试代码 if __name__ == "__main__": test_array = [3, 6, 8, 10, 1, 2, 1] print("原始数组:", test_array) sorted_array = quick_sort(test_array) print("排序后的数组:", sorted_array) ``` 这段程序展示了如何利用列表推导式简洁地完成快速排序的操作,并且提供了一个简单的测试案例用于验证函数的功能[^1]。 ### PHP实现快速排序算法 同样地,在PHP中也可以按照相同逻辑编写快速排序算法: ```php <?php function quickSort($array); if ($length <= 1) { return $array; } $left = $right = array(); $pivot = $array[floor($length / 2)]; foreach ($array as $value) { if ($value === $pivot) continue; if ($value < $pivot) { $left[] = $value; } else { $right[] = $value; } } return array_merge(quickSort($pivot), quickSort($right)); } // 测试代码 $testArray = [3, 6, 8, 10, 1, 2, 1]; echo "原始数组: "; print_r($sortedArray = quickSort($testArray); echo "排序后的数组: "; print_r($sortedArray); ?> ``` 此段PHP脚本实现了同样的功能并提供了相应的测试数据以展示效果[^2]。
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