排序算法--快速排序

 快速排序是高效的排序算法，平均时间复杂度为 O(nlog⁡n)，适合大规模数据排序。

1.挖坑法

2左右指针法

3.前后指针法

// 交换两个元素的值
void swap(int* a, int* b) {int temp = *a;*a = *b;*b = temp;
}// 分区函数，返回分区点的索引
int partition(int arr[], int low, int high) {int pivot = arr[high]; // 选择最后一个元素作为基准int i = low - 1; // i 是较小元素的索引for (int j = low; j < high; j++) {// 如果当前元素小于或等于基准if (arr[j] <= pivot) {i++; // 增加较小元素的索引swap(&arr[i], &arr[j]); // 交换 arr[i] 和 arr[j]}}swap(&arr[i + 1], &arr[high]); // 将基准元素放到正确的位置return i + 1; // 返回分区点的索引
}// 快速排序递归函数
void quickSort(int arr[], int low, int high) {if (low < high) {// 获取分区点索引int pi = partition(arr, low, high);// 递归排序左半部分quickSort(arr, low, pi - 1);// 递归排序右半部分quickSort(arr, pi + 1, high);}
}

#include <stdio.h>// 打印数组函数
void printArray(int arr[], int size) {for (int i = 0; i < size; i++) {printf("%d ", arr[i]);}printf("\n");
}int main() {int arr[] = {10, 7, 8, 9, 1, 5}; // 待排序数组int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); // 计算数组长度printf("排序前的数组: \n");printArray(arr, n);quickSort(arr, 0, n - 1); // 调用快速排序函数printf("排序后的数组: \n");printArray(arr, n);return 0;
}

优化建议:

1. 避免最坏情况，随机选择基准元素。

int randomPartition(int arr[], int low, int high) {int random = low + rand() % (high - low + 1);swap(&arr[random], &arr[high]); // 将随机元素与最后一个元素交换return partition(arr, low, high);
}

2.三数取中法:选择左端、右端和中间三个元素的中位数作为基准

3.小数组使用插入排序：当数组规模较小时，插入排序的效率更高