快速排序(Quick Sort)是一种高效的排序算法,由英国计算机科学家Tony Hoare在1960年提出。由于其平均时间复杂度为O(nlogn),在众多排序算法中脱颖而出,成为实际应用中最常用的排序方法之一。本文将深入剖析C语言快速排序算法,从原理、实现到应用进行详细阐述。
一、快速排序原理
快速排序的基本思想是分而治之,即将待排序的序列划分为若干个子序列,使得每个子序列内部的元素都保持有序,然后递归地对这些子序列进行排序。具体步骤如下:
1. 选择一个基准元素(pivot),通常选择序列的第一个或最后一个元素。
2. 将序列中的元素划分为两个子序列,一个包含小于基准元素的元素,另一个包含大于基准元素的元素。
3. 递归地对这两个子序列进行快速排序。
4. 将排序好的子序列合并,得到最终的有序序列。
二、C语言快速排序实现
以下是一个简单的C语言快速排序实现示例:
```c
include
// 交换两个元素
void swap(int a, int b) {
int temp = a;
a = b;
b = temp;
}
// 快速排序的递归函数
void quickSort(int arr[], int low, int high) {
if (low < high) {
// 基准元素
int pivot = arr[high];
int i = (low - 1);
for (int j = low; j <= high - 1; j++) {
// 如果当前元素小于或等于基准元素
if (arr[j] <= pivot) {
i++;
swap(&arr[i], &arr[j]);
}
}
swap(&arr[i + 1], &arr[high]);
int pi = i + 1;
// 递归排序基准元素左侧和右侧的子序列
quickSort(arr, low, pi - 1);
quickSort(arr, pi + 1, high);
}
}
// 打印数组
void printArray(int arr[], int size) {
for (int i = 0; i < size; i++) {
printf(\