C/C++实现快速排序算法的思路及原理解析

快速排序

1. 算法思想

快速排序的基本思想：通过一趟排序将待排记录分隔成独立的两部分，其中一部分记录的关键字均比另一部分的关键字小，则可分别对这两部分记录继续进行排序，以达到整个序列有序。

2. 实现原理

2.1、设置两个变量 low、high，排序开始时：low=0，high=size-1。
2.2、整个数组找基准正确位置，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面

• 默认数组的第一个数为基准数据，赋值给key，即key=array[low]。
• 因为默认数组的第一个数为基准，所以从后面开始向前搜索（high–），找到第一个小于key的array[high]，就将 array[high] 赋给 array[low]，即 array[low] = array[high]。（循环条件是 array[high] >= key；结束时 array[high]
• 此时从前面开始向后搜索（low++），找到第一个大于key的array[low]，就将 array[low] 赋给 array[high]，即 array[high] = array[low]。（循环条件是 array[low] <= key；结束时 array[low] > key）
• 循环 2-3 步骤，直到 low=high，该位置就是基准位置。
• 把基准数据赋给当前位置。

2.3、第一趟找到的基准位置，作为下一趟的分界点。
2.4、递归调用（recursive）分界点前和分界点后的子数组排序，重复2.2、2.3、2.4的步骤。
2.5、最终就会得到排序好的数组。

3. 动态演示

4. 完整代码

三个函数
基准插入函数：int getStandard(int array[],int low,int high)
（返回基准位置下标）
递归排序函数：void quickSort(int array[],int low,int high)
主函数：int main()

#include 
#include 

void display(int* array, int size) {
  for (int i = 0; i = key) {
      j--;
    }
    // 当找到比 array[i] 小的时，就把后面的值 array[j] 赋给它
    if (i = key) {
//         j--;
//       }
//       if (i 

5. 结果展示

（递归调用，不好展示每次排序结果）

6. 算法分析

时间复杂度：

• 最好： O ( n l o g 2 n ) O(n log_{2} n) O(nlog2&＃8203;n)
• 最坏： O ( n 2 ) O(n^2) O(n2)
• 平均： O ( n l o g 2 n ) O(n log_{2} n) O(nlog2&＃8203;n)

空间复杂度： O ( n l o g 2 n ) O(n log_{2} n) O(nlog2&＃8203;n)

稳定性：不稳定

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