快速排序算法-C語言實現

注：本篇內容為翻譯，之所以選擇這篇進行翻譯原因是該文章含有動畫，能夠更加直觀地展示快速排序。同時，可以仔細看一下代碼，代碼中把結構化的思想給予了更加充分地表現。按照功能進行模塊划分的思想得到了徹底地貫徹。

 

以下內容翻譯自：

 

http://cprogramminglanguage.net/quicksort-algorithm-c-source-code.aspx

 

 

譯文：

在快速排序算法中，使用了分治策略。首先把序列分成兩個子序列，遞歸地對子序列進行排序，直到整個序列排序結束。

 

步驟如下：

 

在序列中選擇一個關鍵元素做為軸；

 

對序列進行重新排序，將比軸小的元素移到軸的前邊，比軸大的元素移動到軸的后面。在進行划分之后，軸便在它最終的位置上；

 

遞歸地對兩個子序列進行重新排序：含有較小元素的子序列和含有較大元素的子序列。

 

下面的動畫展示了快速排序算法的工作原理。

 

快速排序圖示：可以圖中在每次的比較選取的key元素為序列最后的元素。

 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> 

void swap(int *x,int *y)
{
   int temp;
   temp = *x;
   *x = *y;
   *y = temp;
}

int choose_pivot(int i,int j )
{
   return((i+j) /2);
}

void quicksort(int list[],int m,int n)
{
   int key,i,j,k;
   if( m < n)
   {
      k = choose_pivot(m,n);
      swap(&list[m],&list[k]);
      key = list[m];
      i = m+1;
      j = n;
      while(i <= j)
      {
         while((i <= n) && (list[i] <= key))
                i++;
         while((j >= m) && (list[j] > key))
                j--;
         if( i < j)
                swap(&list[i],&list[j]);
      }
     // 交換兩個元素的位置
      swap(&list[m],&list[j]);
     // 遞歸地對較小的數據序列進行排序
      quicksort(list,m,j-1);
      quicksort(list,j+1,n);
   }
}

void printlist(int list[],int n)
{
   int i;
   for(i=0;i<n;i++)
      printf("%d\t",list[i]);
}

void main()
{
   const int MAX_ELEMENTS = 10;
   int list[MAX_ELEMENTS];

   int i = 0;
   
   // 產生填充序列的隨機數
   for(i = 0; i < MAX_ELEMENTS; i++ ){
     list[i] = rand();
   }
   printf("進行排序之前的序列:\n");
   printlist(list,MAX_ELEMENTS);
   
   // sort the list using quicksort
   quicksort(list,0,MAX_ELEMENTS-1);

   // print the result
   printf("使用快速排序算法進行排序之后的序列:\n");
   printlist(list,MAX_ELEMENTS);
}