快速排序一次划分：从插入与交换方法看内部排序

快速排序是一种高效的内部排序算法，它属于一趟划分（一次划分）的范畴。在C数据结构中，排序方法通常包括插入排序、快速排序、堆排序、归并排序和基数排序等。在讲解快速排序时，我们首先理解其目标，即通过选择一个记录（称为枢轴）来分割无序序列，使所有小于枢轴的关键字记录移动到枢轴之前，大于枢轴的记录移动到枢轴之后，最终形成两个有序的子序列。 在一趟快速排序过程中，关键步骤是枢轴元素的选择。这可以采用多种策略，如随机选择、固定位置选择或三数取中法。一旦枢轴确定，将待排序序列分为两部分，一部分包含所有小于枢轴的记录，另一部分包含所有大于枢轴的记录。这个过程会递归地对这两部分进行同样的划分，直到每个子序列只剩下一个元素或为空，排序完成。 插入类排序如冒泡排序，通过不断交换相邻记录来达到有序；而快速排序则不同，主要依靠分治策略，通过交换操作实现元素的重新排列。交换类排序如希尔排序，通过移动记录寻找合适的位置来插入；选择类排序如选择排序，每次从未排序部分选出最小或最大的元素放到已排序部分的末尾。 归并排序则是通过分治思想，将序列不断划分为较小的部分，然后合并这些部分，最后达到整体有序。基数排序则是根据数字的位数进行排序，适用于整数排序。 快速排序因其平均时间复杂度为O(n log n)，在实践中被广泛应用。然而，最坏情况下的时间复杂度为O(n^2)，这通常发生在待排序序列已经接近有序或者选择的枢轴非常糟糕的情况下。为了优化，可以采取一些策略如三向切分快速排序，针对特定情况改进枢轴选择。 一趟快速排序是一次划分的典型例子，它是通过迭代地调整记录顺序，将记录分成更小的有序部分，直至整个序列有序。这种方法在C语言中实现时，需要灵活运用数据结构，如顺序表，以及巧妙地处理边界条件和递归调用。理解和掌握这种排序算法对于深入理解计算机科学和编程至关重要。