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快速排序算法实现 快速排序算法是一种高效的排序算法，基于 Divide and Conquer 策略，通过选择一个基准元素，partition数组，使得左侧元素小于基准，右侧元素大于基准，然后递归地对左侧和右侧元素进行排序。 快速排序算法的时间复杂度 快速排序算法的时间复杂度为 O(n log n)，其中 n 为数组的长度。这种算法的时间复杂度来自于 partition 操作和递归调用 quickSort 函数的时间复杂度。 partition 操作 partition 操作是快速排序算法的核心步骤之一。在这个操作中，我们选择一个基准元素，并将数组分成两部分：左侧元素小于基准，右侧元素大于基准。这个操作的目的是将数组分成两个部分，使得左侧元素小于基准，右侧元素大于基准，以便于后续的递归排序。 quickSort 函数 quickSort 函数是快速排序算法的核心函数，该函数将数组分成两个部分，并对每个部分进行递归排序。该函数的参数包括数组、低索引和高索引，表示要排序的数组范围。 递归排序 递归排序是快速排序算法的关键步骤。在这个步骤中，我们对基准元素的左侧和右侧进行递归排序，直到数组为空为止。这种递归排序使得快速排序算法具有高效的排序能力。 实现细节 在实现快速排序算法时，我们需要注意以下几个细节： * 选择合适的基准元素：基准元素的选择直接影响快速排序算法的性能。 * 实现高效的 partition 操作：partition 操作是快速排序算法的核心步骤之一，需要高效地将数组分成两部分。 * 递归排序的实现：递归排序是快速排序算法的关键步骤，需要高效地对数组进行递归排序。 C 语言实现 在 C 语言中，我们可以使用以下代码实现快速排序算法： ```c #include <stdio.h> // 交换数组中两个元素的位置 void swap(int* a, int* b) { int temp = *a; *a = *b; *b = temp; } // 在数组中选择一个基准元素，并将小于基准的元素放在左边，大于基准的元素放在右边 int partition(int arr[], int low, int high) { int pivot = arr[high]; // 选择数组最后一个元素作为基准 int i = (low - 1); // 初始化小于基准的元素的索引 for (int j = low; j <= high - 1; j++) { // 如果当前元素小于或等于基准元素，则交换 arr[i+1] 和 arr[j] if (arr[j] <= pivot) { i++; swap(&arr[i], &arr[j]); } } // 交换 arr[i+1] 和 arr[high]，将基准元素放在正确的位置 swap(&arr[i + 1], &arr[high]); return (i + 1); } // 递归地对数组进行快速排序 void quickSort(int arr[], int low, int high) { if (low < high) { // 划分数组，获取基准元素的索引 int pi = partition(arr, low, high); // 递归对基准元素的左侧和右侧进行排序 quickSort(arr, low, pi - 1); quickSort(arr, pi + 1, high); } } // 打印数组的辅助函数 void printArray(int arr[], int size) { for (int i = 0; i < size; i++) { printf("%d ", arr[i]); } printf("\n"); } int main() { int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90}; int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); printf("Unsorted array: \n"); printArray(arr, n); quickSort(arr, 0, n - 1); printf("Sorted array: \n"); printArray(arr, n); return 0; } ``` 这个实现使用了递归排序和 partition 操作来实现快速排序算法，并使用 swap 函数来交换数组中的元素。