C语言实现快速排序算法详解与实践

资源摘要信息:"快速排序算法是一种高效的排序算法，由C. A. R. Hoare在1960年提出。它采用分治策略，通过一个划分操作将要排序的数组分为独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另一部分的所有数据要小，然后再递归地对这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，以此达到整个数据变成有序序列。 快速排序的基本思想是： 1. 从数组中选择一个元素作为基准(pivot)，通常选择第一个元素或最后一个元素。 2. 重新排列数组，所有比基准值小的元素摆放在基准前面，所有比基准值大的元素摆放在基准的后面。这个操作称为划分(partition)。 3. 递归地将小于基准值元素的子数组和大于基准值元素的子数组排序。 在C语言中实现快速排序算法，通常会定义一个核心的partition函数，负责对数组进行划分，以及一个递归的quicksort函数，负责处理实际的排序逻辑。下面是一个简单的C语言实现快速排序的示例代码： ```c #include <stdio.h> // 交换两个元素的值 void swap(int* a, int* b) { int t = *a; *a = *b; *b = t; } // 划分函数 int partition(int arr[], int low, int high) { int pivot = arr[high]; // 选择最后一个元素作为基准 int i = (low - 1); // i指针初始位于第一个元素之前 for (int j = low; j <= high - 1; j++) { // 如果当前元素小于或等于基准 if (arr[j] <= pivot) { i++; // i指针前移 swap(&arr[i], &arr[j]); // 交换元素 } } swap(&arr[i + 1], &arr[high]); // 将基准元素放到正确的位置 return (i + 1); // 返回基准元素的位置 } // 快速排序函数 void quickSort(int arr[], int low, int high) { if (low < high) { // pi是划分后基准的索引位置 int pi = partition(arr, low, high); // 分别对划分后的两部分进行快速排序 quickSort(arr, low, pi - 1); quickSort(arr, pi + 1, high); } } // 打印数组的函数 void printArray(int arr[], int size) { for (int i = 0; i < size; i++) printf("%d ", arr[i]); printf("\n"); } // 测试快速排序的主函数 int main() { int arr[] = {10, 7, 8, 9, 1, 5}; int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); quickSort(arr, 0, n - 1); printf("Sorted array: \n"); printArray(arr, n); return 0; } ``` 上述代码中定义了快速排序的核心函数，包括partition和quickSort，以及辅助函数swap和printArray，用于演示排序结果。在实际应用中，快速排序算法的性能通常在最坏情况下为O(n^2)，但平均情况下具有O(nlogn)的性能，这使得它在大型数据集上非常高效。" 注意：由于描述部分没有提供额外信息，本回答仅根据标题中提及的快速排序和C语言展开说明。