快速排序(QuickSort)是冒泡排序的優化算法。
基本思想:通過一趟排序將待排記錄分割成獨立的兩部分,其中一部分記錄的關鍵字比另一部分記錄的關鍵字小,則可以分別對這兩部分記錄繼續進行快速排序,以達到整個序列有序的目的。
樞軸pivot):選取待排序列當中的一個關鍵字,然後想盡辦法把它放到一個位置,使得它左邊的值都比它小,右邊的值都比它大,我們將這樣的關鍵字成為樞軸pivot)。
一般取待排序最左端的那個關鍵字為樞軸。
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> void swap(int arr[] ,int i, int j) { int temp; temp = arr[i]; arr[i] = arr[j]; arr[j] = temp; } //將待排序的數組分為兩個部分,樞軸左面的值都比樞軸值小,右面的值都比樞軸值大,函數返回值pivot為樞軸所在的位置 int Partition(int arr[], int low, int high) { int pivotkey; //樞軸值 pivotkey = arr[low]; //取待排序的第一個值為樞軸值 while(low < high) { while(low < high && arr[high] >= pivotkey) high--; swap(arr, low, high); // 將比樞軸記錄小的記錄交換到低端 while(low < high && arr[low] <= pivotkey) low++; swap(arr, low, high); //將比樞軸記錄大的記錄交換到高端 } return low; //返回樞軸所在的位置 } void QuickSort(int arr[], int low, int high) { int pivot; //樞軸值 if(low < high) { pivot = Partition(arr, low, high); //將待排序的數組分為兩個部分,樞軸左面的值都比樞軸值小,右面的值都比樞軸值大,pivot為樞軸所在的位置 QuickSort(arr, low, pivot-1); //將樞軸值左面的 序列 重新快速排序 QuickSort(arr, pivot+1, high); //將樞軸值右面的 序列 重新快速排序 } } void print(int arr[], int n) { int i; for(i=0; i<n; i++) { printf("%d ",arr[i]); } printf("\n"); } int main() { int arr[]={9, 1, 5, 8, 3, 7, 4, 6, 2}; int n = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]); printf("排序前:\n"); print(arr, n); QuickSort(arr,0,n-1); printf("排序後:\n"); print(arr, n); system("pause"); return 0; }
快速排序復雜度分析
最優情況:每次分割成兩部分都很均勻,即兩部分的數據相差不多。僅需遞歸logn次,算法時間復雜度為O(nlogn)
最壞情況:待排序為正序或反序,每次分割,都是一邊為空,需要執行n-1次遞歸調用,且第i次劃分需要經過n-i次的比較,因此比較次數為n-1+n-2+...+1=n(n-1)/2。其時間復雜度為O(n2)。
平均情況:
復雜度為O(nlogn);
快速排序是不穩定的排序。
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