[C++知识库]【C语言】案例四十四 快速排序

案例描述
快速排序是对冒泡排序的改进，它的基本思想是：通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的数据比另一部分的都小，然后再按此方法，对两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，直到整个数据变成有序序列为止。相比于冒泡排序，快速排序在时间，性能上有大大的提升，本案例要求用指针实现快速排序算法，并将结果逐个输出。

案例分析
设，要排序的数组是S[]，首先任选一个数据（一般选择数组的第一个）作为关键数据（key），然后将所有比关键值小的数都放到关键值之前，所有比关键值大的数都放到关键值之后，这一过程称为快速排序。一趟快速排序的算法步骤如下：

1. 设置两个变量low，high，排序开始的时候low = 0;high = N - 1;
2. 以第一个数为关键数据，赋值给key,即K = S[0];
3. 从high开始向前搜索，即从后向前搜索（high - -）找到第一个小于key 的值S[high]，将其与S[low]互换
4. 从low开始向后搜索，即从前向后搜索（low++），找到第一个大于key的值S[low],将其与S[high]互换
5. 重复3,4步骤，直到low>=high为止

案例设计
本程序需要递归的小规模的问题主要包括两个操作，一是分割数组，二是进行比较。在最下规模的问题中，分割后的数据只有两个数据，本层排序只对这两个数据进行比较排序即可。

完整代码

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <time.h>

//快速排序
void quicksort(int a[],int left,int right)
{
	//如果数组左边的索引大于或等于右边的索引，说明该序列整理完毕
	if(left >= right)
		return;
	int i = left;
	int j = right;   
	int key = *(a + i); //用key来保存作为关键值得数据
	//本轮排序开始，当i = j时本轮排序结束，将值附给a[i]
	while(i < j)
	{
		while((i < j) && (key <= a[j]))
			j--;       //不符合条件，继续向前寻找
		*(a+i) = *(a+j);
		//从前往后找一个大于当前大于关键值的数据
		while((i < j) && (key >= a[i]))
			i++;       //不符合条件，继续向后寻找
		*(a+j) = *(a+i);
		//直到i<j不成立时while循环结束，进行赋值
	}
	*(a + i) = key;
	quicksort(a,left,i - 1);
	quicksort(a,i+1,right);
}

//输出数组
void print(int *a,int n)
{
	for(int i = 0;i < n;i++)
		printf("%3d",*(a + i));
}

int main()
{
	int a[10] = {3,5,6,7,2,8,9,1,0,4};
	printf("原数组：\n");
	print(a,10);
	quicksort(a,0,9);
	printf("\n排序后的数组：\n");
	print(a,10);
	system ("pause");
	return 0;
}
	

代码运行如下：