快速排序（双指针法）

一、快速排序的思想是什么？

从数组中选取一个元素作为基准值，将待排序的数组分成左右两部分，左边的部分小于基准值，右边的部分大于基准值。左右两部分继续如此递归下去，不断分裂，直到待排序数组的元素为1，此时递归条件结束。

所以，我们重点关心的就是，在一段待排序数组中选一个基准值（一般选择待排序数组的第一个元素）；使用左右两个指针向中间移动，左边的指针在比基准值大的下标时停下，右边的指针在比基准小的下标时停下，双方交换数组元素，继续向左、向右移动。

这一轮的移动到什么地方停止呢？那就是在左右指针下标值相等的时候，将这个下标值的元素与基准值元素交换。一轮下来，这个基准值位置确定，就不会再发生改变了。以它为分界线，分成左右两部分，剩下的排序它都不用参与了。

分开了左右两段之后，我们把左右段看成各自独立的待排序数组就好，做法与上面一致，只不过此时的待排序数组比较短了。使用递归实现就非常方便。

在不断的分裂过后，待排序数组只为一个元素的时候，排序就结束了。

 

二、为什么要使用快速排序？

从时间复杂度分析，排序一轮的执行次数与冒泡排序类似，一个长度为n的数组执行次数都是n；差别在排序的轮数；假设一个长度为8的数组，冒泡排序不管情况是好还是坏，都是执行7轮（n*n）；对于快速排序，最差的情况才是7轮，一般为3轮（n * ）.

三、代码（c语言）

下面是c语言实现代码，可以参考一下

#include <stdio.h> 

/*
  快速排序，双指针、递归实现 ；固定一个自定义变量，作为数据调换的中转空间。
*/
/*

int partion(int * num, int startindex, int endindex)
{
    
    int temp, left, right;
    int pivot = num[startindex];
    left = startindex;
    right = endindex;
    while(left != right){
        //从右边向左边遍历，大于基准值向左移动，小于基准值停下
        while(left < right && num[right] > pivot){
            right--;
        }
        //从左边向右边遍历，小于基准值向右移动，大于于基准值停下
        while(left < right && num[left] <= pivot){
            left++;
        } 
        
        //交换左右指针的值
        if(left < right)
        {
            temp = num[left];
            num[left] = num[right];
            num[right] = temp;    
        }
        
    }
    temp = num[left];
    num[left] = num[startindex];
    num[startindex] = temp;
    return left;
}
*/

/* 挖坑法
   左右指针数值吊换的时候，坑不断移动
 */ 
int partion(int * num, int startindex, int endindex)
{
    
    int temp, left, right, index;
    int pivot = num[startindex];
    index = startindex;
    left = startindex;
    right = endindex;
    while(left != right){
        while(left < right && num[right] > pivot){
            right--;
        }
        num[index] = num[right];
        index = right;
        
        while(left < right && num[left] <= pivot){
            left++;
        } 
        num[index] = num[left];
        index = left;    
    }
    num[left] = pivot;
    return left;
}

void quicksort(int * num, int startindex, int endindex)
{
    if(startindex >= endindex){
        return ;
    }
    int pivot_index = partion(num, startindex, endindex);
    quicksort(num, startindex, pivot_index - 1);
    quicksort(num, pivot_index+1, endindex);
}

int main()
{
    int num1[] = {6, 1, 2, 7, 9, 3, 4 ,5, 10};
    quicksort(num1,0, 8);
    for(int i = 0; i < 9; i++)
        printf("%d ", num1[i]);
}