C语言实现快速排序算法（附带源代码）

快速排序

在区间中随机挑选一个元素作基准，将小于基准的元素放在基准之前，大于基准的元素放在基准之后，再分别对小数区与大数区进行排序。

动态效果过程演示：

快速排序（Quick Sort）是一种常用的排序算法，它采用分治策略，将一个数组分成两个子数组，然后递归地对这两个子数组进行排序。以下是用 C 语言实现快速排序的示例代码：

cpp 复制代码

#include <stdio.h>

// 交换数组中两个元素的位置
void swap(int* a, int* b) {
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}

// 根据数组的最后一个元素将数组分成两部分，并返回分割点的索引
int partition(int arr[], int low, int high) {
    int pivot = arr[high]; // 选择最后一个元素作为基准点
    int i = low - 1; // 初始化 i 为较小元素的索引

    for (int j = low; j <= high - 1; j++) {
        // 如果当前元素小于或等于基准点，则交换 arr[i+1] 和 arr[j]
        if (arr[j] <= pivot) {
            i++;
            swap(&arr[i], &arr[j]);
        }
    }

    // 最后将基准点与 arr[i+1] 交换，使基准点左侧的元素都小于基准点，右侧的元素都大于基准点
    swap(&arr[i + 1], &arr[high]);
    return i + 1;
}

// 快速排序函数
void quickSort(int arr[], int low, int high) {
    if (low < high) {
        // 获取分割点的索引
        int pi = partition(arr, low, high);

        // 对分割点左右的子数组进行递归排序
        quickSort(arr, low, pi - 1);
        quickSort(arr, pi + 1, high);
    }
}

int main() {
    int arr[] = {64, 25, 12, 22, 11};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    // 调用快速排序函数
    quickSort(arr, 0, n - 1);

    // 输出排序后的数组
    printf("排序后的数组: ");
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }

    return 0;
}

在上述代码中，quickSort 函数实现了快速排序的核心逻辑，而 partition 函数用于根据基准点将数组划分为两个子数组。在 main 函数中，创建了一个整数数组，调用 quickSort 函数对数组进行排序，最后输出排序后的数组。

快速排序的平均时间复杂度是 O(n log n)，其中 n 是数组的长度。它是一种原地排序算法，但不是稳定的。在实际应用中，快速排序通常对大型数据集表现较好。