C数据结构与算法-基础整理-排序-05：快速排序

0x01.关于快速排序

快速排序（Quicksort）是对冒泡排序的一种改进。

快速排序由C. A. R. Hoare在1960年提出。它的基本思想是：通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。 

快速排序被列为20世纪十大算法之一，是目前公认最好的排序算法。

快速排序的比较是跳跃性的，因此是不稳定的排序算法。

0x02.实现代码

注：以下代码经过一定的优化。

void QuickSort(SqList* L)
{
	QSort(L, 1, L->length);
}

void QSort(SqList* L, int low, int high)
{
	int pivot;
	while (low < high)
	{
		pivot = Partition(L, low, high);//通过一个枢轴将顺序表一分为二，左边都是比枢轴小的值，右边都是比数轴大的值
		QSort(L, low, pivot - 1);//对左边的子表进行递归排序
		low = pivot + 1;//循环过后就是对右边的子表进行递归排序
	}
}

//返回枢轴的下标
int Partition(SqList* L, int low, int high)
{
	//枢轴算法不唯一，这里采用三数取中法
	int m = low + (high - low);
	if (L->r[low] > L->r[high])
	{
		swap(L, low, high);
	}
	if (L->r[m] > L->r[high])
	{
		swap(L, m, high);
	}
	if (L->r[low] > L->r[m])
	{
		swap(L, low, m);
	}
	int pivotkey=L->r[m];
	L->r[0] = pivotkey;//采用0号元素保存枢轴值
	while (low < high)//从表的两端一直向中间扫描，保证左边的都比枢轴小，右边的都比枢轴大
	{
		while (low < high && L->r[high] >= pivotkey)
		{
			high--;
		}
		L->r[low] = L->r[high];//右边的数据比枢轴大，那么把高处的数据赋值给左边，最终这个数据一定会找到对应位置的
		while (low < high && L->r[low] <= pivotkey)
		{
			low++;
		}
		L->r[high] = L->r[low];
	}
	L->r[low] = L->r[0];//循环过后low和high一定会等于枢轴的下标,还原元素
	return low;
}

0x03.原理理解

整个快排的思想就是对一个序列找一个枢轴，保证左边的数据比枢轴小，右边的数据比枢轴大，然后再分别对这两个子列递归排序，最后得到有序的序列，算法的关键在于枢轴的选取，它决定了算法的效率。

快排的平均时间复杂度为 。