快速排序C语言递归代码实现

最新推荐文章于 2025-10-18 22:52:03 发布

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本文介绍了快速排序的原理和步骤，通过C语言实现快速排序的递归代码，包括如何选择基准元素，调整数组元素使其左右两侧分别小于和大于基准，直至完成排序。

快速排序的思路：

假如对数组（arr[]）进行排序，那么定义一个基准（datum）并把数组第一个数据赋给datum，定义两个下标（low 和 high）分别记录数组第一个数据下标和数据最后一个数据下标。首先，从数组arr[high]往前遍历，如果arr[high]中的数据比基准datum中的大，那么继续往前遍历(arr[high--])找到第一个数据比基准datum小的位置，并把arr[high]中的数据赋给arr[low]。然后从前面往后遍历（arr[low]）找到第一个比基准datum大的数据，并把arr[low]中的数据赋给arr[high]。如果low 还是小于 high 那么继续上边的操作直至low < high。最后把datum中的值赋给arr[low]。此时，完成的是一趟操作。形成了一基准为中心左边是小于基准的，右边是大于基准。这时基准已经的位置已经不会改变了，再对左边和右边分别进行上面操作的内容。

如下图所示：一趟排序的图解

进行一趟排序的代码：

int Partition(int *arr,int low,int high)//O(n),O(1)
{
    if(arr == NULL || low < 0 || low > high)
    {
        return -1;
    }
    int datum = arr[low];
    while(low < high)
    {
		while((low<high) && arr[high]>=datum)
			high--;
		arr[low] = arr[high];
		while((low<high) && arr[low]<=datum)
			low++;
		arr[high] = arr[low];
    }
    arr[low] = datum;
    return low;
}

进行递归的函数：

static void Quick(int *arr,int start,int end)
{
	if(arr == NULL || start < 0 || start > end)
    {
        return -1;
    }
    int par = Partition(arr,start,end);
    if(start < par-1)
    {
	    Quick(arr,start,par-1);
    }
    if(par < end-1)
    {
	    Quick(arr,par+1,end);
    }
}

void QuickSort(int *arr,int len)
{
    Quick(arr,0,len-1);
}

完整代码如下：

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

int Partition(int *arr,int low,int high)
{
    if(arr == NULL || low < 0 || low > high)
    {
        return -1;
    }
    int datum = arr[low];
    while(low < high)
    {
		while((low<high) && arr[high]>=datum)
			high--;
		arr[low] = arr[high];
		while((low<high) && arr[low]<=datum)
			low++;
		arr[high] = arr[low];
    }
    arr[low] = datum;
    return low;
}

static void Quick(int *arr,int start,int end)
{
    int par = Partition(arr,start,end);
    if(start < par-1)
    {
	Quick(arr,start,par-1);
    }
    if(par < end-1)
    {
	Quick(arr,par+1,end);
    }

}

void QuickSort(int *arr,int len)
{
    Quick(arr,0,len-1);

}


void Show(int *arr,int len)
{
    for(int i=0;i<len;i++)
    {
	printf("%d ",arr[i]);
    }
    printf("\n");
}

int main()
{
    int arr[]={5,0,3,8,89,45,66,12,35};
    QuickSort(arr,sizeof(arr)/sizeof(arr[0]));
    Show(arr,sizeof(arr)/sizeof(arr[0]));

    return 0;
}