C语言快速排序完整程序代码及其详细解释

以下是C语言实现快速排序的完整程序代码及其详细解释：

#include <stdio.h>

// 快速排序函数
void quickSort(int arr[], int left, int right)
{
    // 如果left >= right，则表示数组已经排好序，直接返回
    if (left >= right) {
        return;
    }
    
    int i = left, j = right, pivot = arr[left];
    
    // i 和 j 分别从左右两端向中间扫描，找到第一个大于等于pivot的元素和第一个小于等于pivot的元素，交换它们的位置
    while (i < j) {
        while (i < j && arr[j] >= pivot) {
            j--;
        }
        arr[i] = arr[j];
        while (i < j && arr[i] <= pivot) {
            i++;
        }
        arr[j] = arr[i];
    }
    
    // 交换 pivot 元素和 i/j 指向的元素
    arr[i] = pivot;
    
    // 递归排序左右两个子序列
    quickSort(arr, left, i - 1);
    quickSort(arr, i + 1, right);
}

int main()
{
    int arr[] = { 5, 3, 8, 4, 2, 7, 1, 10 };
    int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    
    printf("排序前的序列：");
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    
    quickSort(arr, 0, len - 1);
    
    printf("\n排序后的序列：");
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    
    return 0;
}

程序运行结果：

排序前的序列：5 3 8 4 2 7 1 10
排序后的序列：1 2 3 4 5 7 8 10

快速排序是一种基于分治思想的排序算法，它的基本思路是选定一个基准元素（pivot），将数组分成两个子序列，左边的子序列的所有元素都小于等于基准元素，右边的子序列的所有元素都大于等于基准元素。然后递归地对左右两个子序列进行排序，直到整个数组有序。

在上面的代码中，快速排序函数的参数包括待排序数组 `arr`、待排序区间的左右端点 `left` 和 `right`。如果左右端点相等或左端点大于右端点，说明当前数组已经排好序，直接返回即可。

首先将数组的第一个元素作为基准元素，从数组的两端开始扫描。如果右端元素大于等于基准元素，就向左移动右端指针，直到找到第一个小于基准元素的元素。然后将这个元素移到左端的位置。接着从左端开始扫描，如果左端元素小于等于基准元素，就向右移动左端指针，直到找到第一个大于基准元素的元素。然后将这个元素移到右端的位置。重复上述步骤，直到左端指针和右端指针相遇为止。

最后将基准元素移到两个子序列的分界点，递归地对左右子序列进行排序。