夯实基础——快速排序

逻辑结构：递归栈

物理结构：数组

快速排序分析：

最优时间复杂度：O(nlog2n)在乱序情况下

最坏时间复杂度：O(n^2) 在顺序情况下

平均时间复杂度：O(nlog2n)

空间复杂度：O(n)

稳定性：不稳定

快速排序主要有两个函数：

1 一次划归 int partition(int a[],int low,int high);

2 递归快速排序 void QuickSort(int a[],int low,int high);

3 非递归快速排序 void NonQuickSort(int *a,int low,int high);(用于解决数据量过大所产生的栈溢出)

//一次划归，pivot左端都比pivot小，pivot右端都比pivot大
//返回划归后pivot的位置
int partition(int a[],int low,int high)
{
    int pivot=a[low];
    while(low<high)
    {
        while(low<high&&a[high]>=pivot)
            --high;
        a[low]=a[high];
        while(low<high&&a[low]<=pivot)
            ++low;
        a[high]=a[low];
    }
    a[low]=pivot;
    return low;
}

//递归快速排序
void QuickSort(int a[],int low,int high)
{
    int pivot;
    if(low<high)
    {
        pivot=partition(a,low,high);
        QuickSort(a,low,pivot-1);
        QuickSort(a,pivot+1,high);
    }
}

//非递归快速排序
void NonQuickSort(int *a,int low,int high)
{
    int l,h,pivot;
    if(low>=high)
        return ;
    int *s=(int *)malloc(sizeof(int)*(high-low+1));
    int p=0;
    pivot=partition(a,low,high);
    if(low<pivot-1)
    {
        s[p++]=low;
        s[p++]=pivot-1;
    }
    if(pivot+1<high)
    {
        s[p++]=pivot+1;
        s[p++]=high;
    }
    while(p>0)
    {
        h=s[--p];//相反顺序取出，后放进去的先取
        l=s[--p];//先放进去的后取
        pivot=partition(a,l,h);
        if(l<pivot-1)
        {
            s[p++]=l;
            s[p++]=pivot-1;
        }
        if(pivot+1<h)
        {
            s[p++]=pivot+1;
            s[p++]=h;
        }
    }
    free(s);
}

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