C语言排序算法--快速排序

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本文详细解析了快速排序的原理，包括分治法的应用、基准值的选择、递归过程及其实现代码，最后总结了快速排序的时间复杂度。

快速排序

1. 原理分析

快速排序在日常编程中是比较常见的一种排序手段。它的实现相比较于冒泡排序来说可能复杂一些，因为他用到了递归的思想，其实只要理解其排序的思想，我们会发现快速排序也没有那么难。
在快速排序中，我们使用了分治法，简言之就是分而治之。那么根据什么来分呢？
这里我们需要选取一个基准值，给他去个名字叫key吧。基准值我们一般选取数组的第一个元素的值：key = array[0] (当然了，你可以选取数组中的任意一个值来作为基准值)

然后就是比较环节了，我们拿这个基准值去跟其他的每一值去比较，比基准值大的就放在它的右边，比基准值小的就放在它的左边。这样原来的数组就别分成了基准值的做和右两部分，然后左边部分和右边部分有按照这种办法来继续分区而治。这里就体现了分治法的精髓。再深入思考一下，这个过程是不是很像递归的过程呢(二叉树的遍历过程也和这个很像的)。所以这里也用到了递归的思想。
口说无凭，下面来举个例子。

定义一个数组：int a[] = {33,12,8,46,5,88}
1. 首先选取一个基准值key(一般选a[0]),key = a[0]
2. 然后定义两个下标(用来遍历数组)，i，j；分别用来表示数组的第一个元素的下标和最后一个元素的下标。i = 0,j = len-1;
3. 33 12 8 46 5 88
  
  i------------------j
  
  开始移动时，j移动到5的位置，此时a[j] < a[i](不满足的话执行j--,即j继续向左移动，直到该条件满足)，前面我们已经将a[i]的值保存到key中了，即已经将a[i]的值挖出了,使a[i]=a[j],然后开始移动i,即i++，移动到12位置发现：
  46比33大，就将a[j]=a[i],以此比较。当i>=j时，第一轮比较停止，此时a[i]=key;
  
  [5 12 8] 33 [46 88]
  
  到此，原来的的数据被分成了两组
  
  继续递归对两边的继续分组
  
  最终，的到正确的排序。

二、实现代码讲解

void quick_sort(int a[],int low,int high)
{
    int i = 0,j = o,key = 0;
    i = low;
    j = high;	
    key = a[low];	//根据用户传入的值选取基准值
    
    while(i < j)
    {
        //从j开始，找到比key小的数，放在i的位置
        while(i < j && a[j] >= key)
        {
            j--;
        }
        if(i < j)
        {
            a[i] = a[j];	//将比a[i]大的值放到a[i]位置
        }
        while(i < j && a[i] <= key)
        {
            i++;	//i开始向后查找比key大的值
        }
        if(i < j)
        {
            a[j] = a[i];
        }
    }
    //循环结束后，a[i]的值没有变，将key放到a[i]
    a[i] = key;
    //对左右的搬去进行递归快排
    qiuck_sort(a,low,i-1);	//对左搬去进行块排
    qiuck_sort(a,j+1,high);	//对右半区进行快排
}