快速排序(QuickSort)C语言版

快速排序的核心在于分治.

分治算法:

1. 认定只有一个元素或没有元素的数组是有序的.

2. 将数组按照一个分界值分为左右两部分. 左面所有元素值比分界值小, 右面所有元素值比分界值大或等于.

3. 将左右两部分分别再分治, 直到要分支的部分只有一个元素或没有元素, 那么整个数组就是有序的了.

作者: selfimpr

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#include <stdio.h> #include <time.h> #include <stdlib.h> #define LENGTH 500000 /* * 打印一个指定的数组 */ void printArray(int array[], int length); /* * 将指定数组的指定部分分治, 返回分治点. * @argument division: 分界点(下标) * @argument left: 分治部分的左下标 * @argument right: 分治部分的右下标 */ int part(int array[], int division, int left, int right); /* * 排序指定数组的指定位置元素. */ void sort(int array[], int left, int right); /* * @author: selfimpr * @blog: http://blog.csdn.net/lgg201 * @email: lgg860911@yahoo.com.cn */ int main() { int array[LENGTH]; int i; srand( (unsigned) time(NULL) ); for(i = 0; i < LENGTH; i ++) { array[i] = rand() % LENGTH; } /* * printArray(array, LENGTH); * printf("/n/n"); */ clock_t start = clock(); printf("Start at %d./n", (unsigned)start); sort(array, 0, LENGTH - 1); clock_t end = clock(); printf("End at %d./n", (unsigned)end); /* * printArray(array, LENGTH); */ printf("Sorted %d numbers in %d millisecond.", LENGTH, (unsigned)end - (unsigned)start); return 0; } void printArray(int array[], int length) { int i; for(i = 0; i < length; i ++) { printf("%d ", array[i]); if((i + 1) % 10 == 0) { printf("/n"); } } } /* * 分治算法: * 以division下标的元素值为分界点, 将数组分成左右两个部分. * 返回分界点的下标. * 过程: * 1. 保留分界点元素的值. * 2. 移动左指针, 直到一个值不小于分界值. * 3. 判断是否已经划分了所有元素, 如果是, 跳出. * 4. 将左指针目前的值复制到division位置, 重置division为left位置. * 5. 和2-4步骤一样, 处理右指针. * 6. 将分界值放入最终确定的分界下标. * 7. 返回分界下标. */ int part(int array[], int division, int left, int right) { int tmp = array[division]; while(1) { while(array[left] < tmp) { left ++; } if(left >= right) break; array[division] = array[left]; division = left; while(array[right] >= tmp) { right --; } if(left >= right) break; array[division] = array[right]; division = right; } array[division] = tmp; return division; } /* * 过程: * 1. 将整个left到right位置分治(分治之后左子数组, 分界值, 右子数组是有序的.) * 2. 将分治得到的左子数组和右子数组分别分治. * 3. 如果传入的left >= right, 说明要排序的部分元素少于或等于1个, * 那么必然是有序的,所以直接返回. */ void sort(int array[], int left, int right) { if(left >= right) { return ; } int division = (left + right) / 2; /* * printf("division: %d, ", array[division]); */ int partition = part(array, division, left, right); /* * printf("partition: %d, left: %d, right: %d, ", partition, left, right); * printArray(array, LENGTH); */ sort(array, left, partition - 1); sort(array, partition + 1, right); }