快速排序算法(Quick Sort)是由东尼·霍尔(Tony Hoare)在1960年提出的一种高效的排序算法。它采用了分治策略,将一个序列分为两个子序列,其中一个子序列的元素均小于另一个子序列的元素,然后递归地对这两个子序列进行快速排序。快速排序算法的平均时间复杂度为O(nlogn),在各类排序算法中表现优异。本文将深入解析408快速排序算法的原理、实现与应用。
一、快速排序算法原理
1. 分区操作
快速排序算法的核心是分区操作。分区操作的目标是将一个序列分为两个子序列,其中一个子序列的元素均小于另一个子序列的元素。分区操作的过程如下:
(1)选择一个基准元素,通常选择序列的第一个元素。
(2)将序列中所有小于基准元素的元素移到基准元素的左边,所有大于基准元素的元素移到基准元素的右边。
(3)基准元素最终位于序列的中间位置,左边的元素均小于基准元素,右边的元素均大于基准元素。
2. 递归排序
完成分区操作后,递归地对左右两个子序列进行快速排序。
二、408快速排序算法实现
以下是一个基于C语言的408快速排序算法实现示例:
```c
include
void swap(int a, int b) {
int temp = a;
a = b;
b = temp;
}
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;
for (int j = low; j < high; j++) {
if (arr[j] < pivot) {
i++;
swap(&arr[i], &arr[j]);
}
}
swap(&arr[i + 1], &arr[high]);
return i + 1;
}
void quickSort(int arr[], int low, int high) {
if (low < high) {
int pi = partition(arr, low, high);
quickSort(arr, low, pi - 1);
quickSort(arr, pi + 1, high);
}
}
int main() {
int arr[] = {10, 7, 8, 9, 1, 5};
int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
quickSort(arr, 0, n - 1);
printf(\