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C语言实现的快速排序算法

2023-08-05 00:33:15 深夜i -- --

快速排序 C语言算法排序分治法

快速排序算法是一种经典的排序算法，它通过分治的思想将一个大问题逐步分解为小问题，并通过递归的方式解决这些小问题。C语言是一种高效而强大的编程语言，因此很适合实现快速排序算法。

快速排序算法的基本思想是选择一个基准元素（通常是数组的第一个元素），然后将数组分为两个部分，使得左边的部分都小于基准元素，右边的部分都大于基准元素。然后再对左右两个部分分别递归地进行快速排序，最终完成整个数组的排序。

下面是一个使用C语言实现的快速排序算法的例子：

#include <stdio.h>
// 交换两个元素的函数
void swap(int* a, int* b) {
  int temp = *a;
  *a = *b;
  *b = temp;
}
// 快速排序算法
void quickSort(int arr[], int low, int high) {
  if (low < high) {
    // 将数组分为左右两部分
    int pivot = arr[low]; // 选择第一个元素作为基准元素
    int i = low;
    int j = high;
    while (i < j) {
      // 从右向左寻找第一个小于基准元素的数
      while (i < j && arr[j] >= pivot)
        j--;
      
      // 从左向右寻找第一个大于基准元素的数
      while (i < j && arr[i] <= pivot) {
        i++;
      }
      // 交换这两个数
      if (i < j) {
        swap(&arr[i], &arr[j]);
      }
    }
    // 将基准元素放到正确的位置上
    swap(&arr[low], &arr[i]);
    // 递归地对左右两部分进行快速排序
    quickSort(arr, low, i - 1);
    quickSort(arr, i + 1, high);
  }
}
// 测试代码
int main() {
  int arr[] = 1;
  int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
  quickSort(arr, 0, n - 1);
  printf("排序后的数组： ");
  for (int i = 0; i < n; i++) {
    printf("%d ", arr[i]);
  }
  return 0;
}

上述代码实现了一个简单的快速排序算法。在此例中，我们选择数组的第一个元素作为基准元素，并将数组分为两部分。通过不断交换元素的位置，将小于基准元素的数放到左边，大于基准元素的数放到右边。然后再对左右两部分分别递归地进行快速排序，最终完成整个数组的排序。

通过使用C语言实现快速排序算法，我们可以更好地理解该算法的原理和过程。同时，C语言的高效性使得快速排序算法能够在处理大规模数据时保持较好的性能。因此，掌握C语言实现的快速排序算法是编程学习和实践中的重要一步。

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