数据结构和算法

常用的排序算法（六）——快速排序

快速排序也是分治算法的一种应用。它的基本操作是根据某种方法（可以是随机的，也可以是最左边，或者是中间的）选择一个元素作为中枢值。这个元素将数组分为两个子数组，小于或等于中枢值的元素都移到左边，大于或等于中枢值的元素都移到右边。然后每个子数组再递归地排序。

快速排序的平均时间复杂度为O(nlogn)，最好时为O(nlogn)，最坏时为O(n*n)。

用C语言实现如下：

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#include <stdio.h>

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

}

int partition(int *ar, int left, int right)
{
    int x, i, j;
    int tmp;

    x = ar[right];
    i = left;
    for (j=left; j<right; j++) {
        if (ar[j] <= x) {
            tmp = ar[j];
            ar[j] = ar[i];
            ar[i] = tmp;
            i++;
        }
    }
    tmp = ar[i];
    ar[i] = ar[right];
    ar[right] = tmp;
    return i;
}

void quick_sort(int *ar, int left, int right)
{
    int index;
    if (left < right) {
        index = partition(ar, left, right);
        quick_sort(ar, left, index-1);
        quick_sort(ar, index, right);
    }
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    int a[] = {15, 9, 8, 1, 4, 11, 7, 12, 13, 16, 5, 3, 16, 2, 10, 14};
    int len=sizeof(a)/sizeof(int);
    printf("begin: ");
    print_list(a, len);
    quick_sort(a, 0, len-1);
    printf("end ");
    print_list(a, len);
    return 0;
}

这个例子是选择最右边的元素作为中枢值。

快速排序演示图片：