快排C语言三种实现方法(大同小异)

快速排序C语言版(附带视频讲解)

注：3种快排的名字是我自己取的，并非专业名称

方法一(最常用的方法)：左端抽轴(pivot)法

思路 && 操作：

排序准备：取左边第一位数为pivot轴，即pivot = a[0]，
再令left = a[0]，right = a[N-1]
排序过程：此时从右端(right)开始，比较right对应的数
与pivot轴的大小，如果右边比pivot大(a[right] > pivot)
下标左移(right–)，反之，将a[right]放在a[left]位置
完成一次操作(PartSort())循环结束条件为：left != right
递归函数进入条件：left < right

视频讲解：请点击->动画

代码如下：


#include <stdio.h>
#define N 15int PartSort(int * a, int left, int right);
void QuickSort(int * a, int left, int right);
void Print(int * a);int main(void)
{int i, a[N] = {5, 8, 1, 7, 4, 9, 48, 14, 0, 99, 45, 2, 84, 65, 6};printf("Before sort:\n");Print(a);printf("\nAfter sort:\n");QuickSort(a, 0, N-1);Print(a);return 0;
}int PartSort(int * a, int left, int right)
{int pivot = a[left];while (left != right){while (left < right && a[right] >= pivot)right --;a[left] = a[right];while (left < right && a[left] <= pivot)left ++;a[right] = a[left];}a[left] = pivot;return left;
}void QuickSort(int * a, int left, int right)
{int mid = 0;if (left < right){mid = PartSort(a, left, right);QuickSort(a, left, mid-1);QuickSort(a, mid+1, right);}return;
}void Print(int * a)
{int i;for (i = 0; i < N; i ++)printf("%d ", a[i]);printf("\n");return;
}

运行结果如下：

方法二：右端基准(basic)法

思路 && 操作：

排序准备：选取最右端数字为basic(基准)，最左端标记为L(left)，
右端倒数第二个数标记为R(right)
排序过程：从左端开始，L指向的数比basic所指数小，则L向后移动一位(left++)
否则则停下；后，右端开始出发，如果R所指向的数字比basic大，则R向前移动
一位(right–)，直到R也停下，此时将二者对应的数字进行交换，L后移，R前移
各一位完毕后，再从左端开始重复以上操作
完成一次操作(PartSort())循环结束条件为 :left < rigt(而非left != rigt)
因为数字交换导致的L和R分别进位可能会导致二者"擦肩而过"，永世不得相遇
递归函数进入条件为：left < right 代码如下

视频讲解：请点击->动画

注：该视频所讲述略有瑕疵，视频中说L(left)与R(right)相遇后，L与R所指的同一个数(a)要与basic基准交换。实际上，交不交换取决于该数(a)与basic的大小，如果该数(a)大于basic基准，肯定要作交换，但是反之，就不能直接交换了，需要用该数(a)的下一个数与basic交换，想想为什么

举个例子：3 2 1 5(basic) —进行操作— 3 2 1 5(basic)

L R ----doing… — L&R

这个时候1 就不能和 5 换位置，换了就变成 3 2 5 1，1比5小怎么在5右侧？

实际上：每一次的basic的轴都是将一组数分割成两组的中心轴！

代码如下：

#include <stdio.h>
#define N 15 void Swap(int * a, int left, int basic);
int PartSort(int * a, int left, int right);
void QuickSort(int * a, int left, int right);
void Print(int * a);int main(void)
{int a[N] = {5, 8, 1, 7, 4, 9, 48, 14, 0, 99, 45, 2, 84, 65, 6};printf("Before sort:\n");Print(a);QuickSort(a, 0, N-1);printf("\nAfter sort:\n");Print(a);return 0;
} void Swap(int * a, int left, int  param)
{int temp;temp = a[left];a[left] = a[param];a[param] = temp;return;
}int PartSort(int * a, int left, int right)
{int basic = right --;while (left < right){while (left < right && a[left] <= a[basic])left ++;while (left < right && a[right] >= a[basic])right --;if (left != right)  {Swap(a, left, right);left ++;right --;}}if (a[left] > a[basic])  Swap(a, left, basic);else  Swap(a, ++ left, basic);return left;
}void QuickSort(int * a, int left, int right)
{int mid = 0;if (left < right){mid = PartSort(a, left, right);QuickSort(a, left, mid-1);QuickSort(a, mid+1, right);}return;
}void Print(int * a)
{int i;for (i = 0; i < N; i ++)printf("%d ", a[i]);printf("\n");return;
}

运行结果如下：

方法三：快慢指针(i,j)法

思路 && 操作：

排序准备：快慢指针的构建，i为慢指针，j为快指针；取最右端为pivot轴
指针初始位置为： j为最左端，i为j的前一位(没错，刚开始i不对应数字)
排序过程：如果快指针j对应的数字比pivot小，则慢指针i前进1位，然后将
快慢指针对应的值进行交换；如果快指针j对应的数字比pivot大，则慢指针i
不动最后，将慢指针右1位的数字（即i+1）对应的数字与pivot轴进行交换
完成一次操作(PartSort())循环结束条件为：快指针小于pivot轴位置(即j < pivot)
递归函数进入条件：start < end

视频讲解：请点击->视频

代码如下：

#include <stdio.h>
#define N 15void QuickSort(int * a, int start, int end);
int PartSort(int * a, int start, int end);
void Swap(int * a, int i, int j);
void Print(int * a);int main(void)
{int a[N] = {5, 8, 1, 7, 4, 9, 48, 14, 0, 99, 45, 2, 84, 65, 6};printf("Before sort:\n");Print(a);QuickSort(a, 0, N-1);printf("\nAfter sort:\n");Print(a); return 0;
} void QuickSort(int * a, int start, int end)
{int mid = 0;if (start < end){mid = PartSort(a, start, end);QuickSort(a, start, mid-1);QuickSort(a, mid+1, end); } return;
}int PartSort(int * a, int start, int end)
{int i = start - 1;int j = start, pivot = end;for (; j < end; j ++){if (a[j] < a[pivot]){i ++;Swap(a, i, j);}}Swap(a, i + 1, pivot);pivot = i + 1; return pivot;
}void Swap(int * a, int i, int j)
{int temp;temp = a[i];a[i] = a[j];a[j] = temp;return;
}void Print(int * a)
{int i;for (i = 0; i < N; i ++)printf("%d ", a[i]);printf("\n");return;
}

运行结果如下：

以上就是与大家分享的全部内容啦，如果觉得对你有帮助，不妨点赞、收藏哦，当然如果有什么谬误，还请大家不吝赐教！谢谢观看！

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