c语言快速排序 c语言快速排序算法

C语言快速排序算法详解

快速排序是一种高效的排序算法，它的基本思想是通过一趟排序将待排记录分隔成独立的两部分，其中一部分记录的关键字均比另一部分的关键字小，然后分别对这两部分记录继续进行排序，以达到整个序列有序的目的，快速排序是冒泡排序的一种改进，它的平均时间复杂度为O(nlogn)，最坏情况下的时间复杂度为O(n^2)，下面详细介绍C语言实现快速排序的方法。

1、快速排序的基本思想

快速排序的基本思想是：通过一趟排序将待排记录分隔成独立的两部分，其中一部分记录的关键字均比另一部分的关键字小，然后分别对这两部分记录继续进行排序，以达到整个序列有序的目的，具体步骤如下：

（1）在待排序序列中选择一个元素作为基准（通常选择第一个元素）。

（2）通过一趟排序将待排记录分隔成独立的两部分，其中一部分记录的关键字均比另一部分的关键字小。

（3）分别对这两部分记录继续进行排序，以达到整个序列有序的目的。

2、C语言实现快速排序的代码

下面是C语言实现快速排序的代码：

#include <stdio.h>
void quick_sort(int arr[], int left, int right) {
    if (left >= right) {
        return;
    }
    int i = left;
    int j = right;
    int key = arr[left];
    while (i < j) {
        while (i < j && arr[j] >= key) {
            j--;
        }
        arr[i] = arr[j];
        while (i < j && arr[i] <= key) {
            i++;
        }
        arr[j] = arr[i];
    }
    arr[i] = key;
    quick_sort(arr, left, i - 1);
    quick_sort(arr, i + 1, right);
}
int main() {
    int arr[] = {3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    quick_sort(arr, 0, n - 1);
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    return 0;
}

3、快速排序的优化方法

为了提高快速排序的性能，可以采用以下优化方法：

（1）随机选取基准元素：为了避免最坏情况的发生，可以在每次划分时随机选取一个基准元素，这样可以减少数据集中某些特定顺序的出现概率，从而提高排序性能。

（2）三数取中法：在选取基准元素时，可以使用三数取中法，即选取待排序列的第一个元素、中间元素和最后一个元素的中位数作为基准元素，这样可以在一定程度上避免最坏情况的发生。