快速排序是一种使用分治思想的排序算法,它的时间复杂度为O(nlogn)。以下是两种C语言实现快速排序的方法:
方法一:使用递归实现快速排序
#include <stdio.h> void swap(int *a, int *b) { int temp = *a; *a = *b; *b = temp; } int partition(int arr[], int low, int high) { int pivot = arr[high]; int i = low - 1; for (int j = low; j <= high - 1; j++) { if (arr[j] <= pivot) { i++; swap(&arr[i], &arr[j]); } } swap(&arr[i+1], &arr[high]); return i+1; } void quickSort(int arr[], int low, int high) { if (low < high) { int pi = partition(arr, low, high); quickSort(arr, low, pi-1); quickSort(arr, pi+1, high); } } int main() { int arr[] = {10, 7, 8, 9, 1, 5}; int n = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]); quickSort(arr, 0, n-1); for (int i = 0; i < n; i++) { printf("%d ", arr[i]); } printf("\n"); return 0; }
代码注释: swap函数:交换两个数的值。 partition函数:选择末尾元素作为基准值,将小于基准值的元素移动到数组左端,大于基准值的元素移动到数组右端。 quickSort函数:使用递归的方式将数组分成左右两部分并进行排序。 main函数:调用quickSort函数对数组进行排序。
方法二:使用栈实现快速排序
#include <stdio.h> void swap(int *a, int *b) { int temp = *a; *a = *b; *b = temp; } int partition(int arr[], int low, int high) { int pivot = arr[high]; int i = low - 1; for (int j = low; j <= high - 1; j++) { if (arr[j] <= pivot) { i++; swap(&arr[i], &arr[j]); } } swap(&arr[i+1], &arr[high]); return i+1; } void quickSort(int arr[], int low, int high) { int stack[high-low+1]; int top = -1; stack[++top] = low; stack[++top] = high; while (top >= 0) { high = stack[top--]; low = stack[top--]; int pi = partition(arr, low, high); if (pi-1 > low) { stack[++top] = low; stack[++top] = pi-1; } if (pi+1 < high) { stack[++top] = pi+1; stack[++top] = high; } } } int main() { int arr[] = {10, 7, 8, 9, 1, 5}; int n = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]); quickSort(arr, 0, n-1); for (int i = 0; i < n; i++) { printf("%d ", arr[i]); } printf("\n"); return 0; }
代码注释: swap函数:交换两个数的值。 partition函数:选择末尾元素作为基准值,将小于基准值的元素移动到数组左端,大于基准值的元素移动到数组右端。 quickSort函数:使用栈的方式将子数组的边界入栈,并循环进行排序。 main函数:调用quickSort函数对数组进行排序。