快速排序算法-C语言

第一步：实现分区函数

根据题目中的"快速排序"，我们需要实现一个分区函数，这个功能的实现：

设定基准值 pivot。
使用两个指针 low 和 high，分别从数组的两端向中间移动，进行元素交换。

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int part(int A[], int low, int high){
    int pivot = A[low]; // 设定基准值
    while (low < high) { // 循环直到两个指针相遇
        while (low < high && A[high] >= pivot) // 从右边开始向左找第一个小于pivot的数
            --high;
        A[low] = A[high]; // 将找到的数放到左边
        while (low < high && A[low] <= pivot) // 从左边开始向右找第一个大于pivot的数
            ++low;
        A[high] = A[low]; // 将找到的数放到右边
    }
    A[low] = pivot; // 将基准值放到中间
    return low; // 返回基准值的位置
}

第二步：实现快速排序函数

根据题目中的"快速排序"，我们需要递归地对分区后的子数组进行排序。

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void Quicksort(int A[], int low, int high){
    if (low < high) { // 如果子数组长度大于1，则继续排序
        int pivotpos = part(A, low, high); // 调用分区函数
        Quicksort(A, low, pivotpos - 1); // 对左子数组排序
        Quicksort(A, pivotpos + 1, high); // 对右子数组排序
    }
}

代码注释

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// 分区函数，用于快速排序
int part(int A[], int low, int high) {
    int pivot = A[low]; // 选择最左边的元素作为基准值
    while (low < high) { // 当两个指针没有相遇时继续
        while (low < high && A[high] >= pivot) // 从右向左找第一个小于基准值的元素
            --high;
        A[low] = A[high]; // 将找到的元素放到左边
        while (low < high && A[low] <= pivot) // 从左向右找第一个大于基准值的元素
            ++low;
        A[high] = A[low]; // 将找到的元素放到右边
    }
    A[low] = pivot; // 将基准值放到中间
    return low; // 返回基准值的位置
}

// 快速排序函数
void Quicksort(int A[], int low, int high) {
    if (low < high) { // 如果数组长度大于1，则继续排序
        int pivotpos = part(A, low, high); // 获取基准值的位置
        Quicksort(A, low, pivotpos - 1); // 对左边的子数组进行快速排序
        Quicksort(A, pivotpos + 1, high); // 对右边的子数组进行快速排序
    }
}

变量变化表格

步骤	low	high	pivot	A $low$	A $high$	说明
开始	0	5	3	3	7	初始化
第1次循环	1	4	3	3	2	移动high
第2次循环	1	4	3	3	2	交换A $low$ 和A $high$
第3次循环	2	3	3	1	2	移动low
第4次循环	2	3	3	1	5	移动high
结束	2	2	3	3	5	基准值归位