c语言-排序-快速排序法(幷归排序)

本文详细介绍了快速排序算法的基本原理和实现步骤,并通过实例演示了如何利用递归的方式将数据分割并排序,最终形成有序序列。

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 快速排序是对冒泡排序的一种改进。它的基本思想是:通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小,然后再按次方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以此达到整个数据变成有序序列。

    假设要排序的数组是A[1]……A[N],首先任意选取一个数据(通常选用第一个数据)作为关键数据,然后将所有比它的数都放到它前面,所有比它大的数都放到它后面,这个过程称为一趟快速排序。一趟快速排序的算法是:


1)设置两个变量I、J,排序开始的时候 I=0,J=N-1;

   2)以第一个数组元素作为关键数据,赋值给X,即X=A[0];

   3)从J开始向前搜索,即由后开始向前搜索,找到第一个小于X的值,两者交换;

   4)从I开始向后搜索,即由前开始向后搜索,找到第一个大于X的值,两者交换;

   5)重复第3、4步,直到I=J;


例如:待排序的数组A的值分别是:(初始关键数据X:=49)

                    A[0]     A[1]     A[2]     A[3]     A[4]      A[5]     A[6]
                     49        38       65       97       76       13        27


进行第一次交换后:   27        38       65       97       76       13        49
                   ( 按照算法的第三步从后面开始找 )

进行第二次交换后:   27        38       49       97       76       13        65
                  ( 按照算法的第四步从前面开始找>X的值,65>49,两者交换,此时I=3 )

进行第三次交换后:   27        38       13       97       76       49        65
                  ( 按照算法的第五步将又一次执行算法的第三步从后开始找)

进行第四次交换后:   27        38       13       49       76       97        65
                  ( 按照算法的第四步从前面开始找大于X的值,97>49,两者交换,此时J=4 )

此时再执行第三不的时候就发现I=J,从而结束一躺快速排序,那么经过一躺快速排序之后:                

                     27        38       13       49       76       97        65

即所有大于49的数全部在49的后面,所有小于49的数全部在49的前面。

    快速排序就是递归调用此过程——在以49为中点分割这个数据序列,分别对前面一部分和后面一部分进行类似的快速排序,从而完成全部数据序列的快速排序,最后把此数据序列变成一个有序的序列,根据这种思想对于上述数组A的快速排序的全过程如图6所示:

初始状态                        {49     38     65     97     76     13     27}  

进行一次快速排序之后划分为      {27     38     13}     49   {76     97     65}

分别对前后两部分进行快速排序    {13}    27    {38}

                                结束         结束    {49    65}    76    {97}

                                                      49   {65}         结束

                                                           结束

 

--------------------- 参考代码 -------------------------

 

void startSort(int a[],int low,int high)

{

    int i = low;

    int j = high;

    int temp = a[low];

    if (low < high)

    {

        

        while (i < j)

        {

            while (a[j] >= temp && i < j)

            {

                j--;

            }

            a[i] = a[j];

            while (a[i + 1] <= temp && i < j)

            {

                i++;

            }

            a[j] = a[i];

        }

        a[i] = temp;

        startSort(a, low, i - 1);

        startSort(a, j+1, high);

    }

    else

    {

        return;

    }


}

 

void quickSort()

{

    int arry[] = {49,38,65,97,76,13,27};

    

    startSort(arry, 0, 6);

    

    for(int i=0;i<7;i++)

    {

        printf("%d ",arry[i]);

    }

    printf("\n");


}




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