一、何为算法
1、算法（Algorithm），是程序设计的灵魂，它是利用系统的方法描述解决问题策略的机制。
2、正确算法应满足的性质：
- 输入：有零个或多个输入
- 输出：至少有一个输出
- 确定性：组成算法的每条指令清晰，无歧义。
- 有限性：一个算法在执行有限步骤后必须结束，即计算步骤是有限的。
3、描述算法可以有多种方式，如自然语言、流程图、伪代码、程序设计语言，算法设计就是针对具体的问题，设计出良好的能使计算机解决问题的算法。
同一个问题可以采用不同的算法实现，不同的算法时间、空间上也往往不同，一个算法的好坏可以用时间复杂度和空间复杂度来衡量。
二、排序算法
通过特定的算法因式将一组或多组数据按照既定模式进行重新排序，这种新序列遵循着一定的规则，体现出一定的规律，因此，经处理后的数据便于筛选和计算，大大提高了计算效率。
三、快速排序算法
1、快速排序简单解释
快速算法其实也可以通过递归调用来实现，排序的过程其实就是不断对元素序列进行划分，
直到每一个部分不能划分时即完成快速排序。
2、算法思想
速排序算法是对冒泡排序算法的改进，也属于交换类排序算法。它的基本算法思想如下:
假设待排持序元素个数为n，分别存放在数组a[1…n]中，令第1个元素为参考轴无素)，pot=a[1]，初始时，i=1,j=n，然后按照以下方法操作：
（1）从第个元素开始向前依次将每个元素与轴元素pot比较。如果当前元素大于等于pot，
则比较前一个元素与pot，即比较a[j-1]与pot；否则，将当前元素移动到第i个位置并执行步骤（2）。
（2）从第1个元素开始向后依次将每个元素与轴元素pot比较。如果当前元素小于pot，
则比较后个元素与pot，即比较a[i+1]与pot；否则，将当前元素移动到第j个位置并执行步骤（3）。
（3）重复执行步骤（1）和（2），直到出现i≥j,将轴元素pot移动到a[i]中。
此时，整个元素序列被划分为两个部分，第i个位置前的元素都小于a[i]，第i个位置后的无素都大于等于a[i]。
至此，就完成了一次快速排序。按照以上方法，将每个部分都进行类似的划分操作，直到每个部分都只有一个元素为止，这样整个元素序列就构成了一个有序的序列。
3、C语言实现快速排序
#include <stdio.h>
//声明函数
void DisArray(int a[], int n);
void DisArray2(int a[], int n, int pot, int count);
void Qsort(int a[], int n, int low, int high);
void QuickSort(int a[], int n);
int Partition(int a[], int low, int high);
//主函数
void main()
{
int a[]= {
23,12,54,2,65,90,67,99,32,15};
int n= sizeof(a)/sizeof(a[0]);
printf("快速排序前：");
DisArray(a, n);
QuickSort(a, n);
printf("快速排序结果：");
DisArray(a, n);
}
//操作函数
//利用快速排序算法对数组a进行排序
void Qsort(int a[], int n, int low, int high)
{
int pot;
static count= 1;
if(low<high) //如果元素序列的长度大于1
{
pot= Partition(a, low, high); //将待排序序列a[low...high]划分为两部分
DisArray2(a, n, pot, count); //输出每次划分的结果
count++;
Qsort(a, n, low, pot-1); //对左边的子表进行递归排序，pot是轴位置
Qsort(a, n, pot+1, high);
}
}
//对数组a进行快速排序
void QuickSort(int a[], int n)
{
Qsort(a, n, 0, n-1);
}
//对数组a[low...high]的元素进行一次排序，
//使轴前的元素小于轴元素，轴后面的元素大于等于轴元素，并返回轴位置
int Partition(int a[], int low, int high)
{
int t, pot;
pot= a[low]; //收下将数组的第一个元素作为轴元素
t= a[low];
while(low<high)
{
while(low<high && a[high]>=pot) //从数组的末端向前端扫描
high--;
if(low<high)
{
a[low]= a[high];
low++;
}
while(low<high && a[low]<=pot) //数组的起始端向后扫描
low++;
if(low<high) //将当前a指向的元素保存在high位置
{
a[high]= a[low];
high--;
}
a[low]= t; //将轴元素保存在low位置
}
return low; //返回轴位置
}
//输出每次划分的结果
void DisArray2(int a[], int n, int pot, int count)
{
int i;
printf("第%d次划分的结果：[",count);
for(i=0; i<pot; i++)
printf("%4d",a[i]);
printf("]");
printf("%3d",a[pot]);
printf("[");
for(i=pot+1; i<n; i++)
printf("%4d",a[i]);
printf("]\n");
}
//输出数组中的元素
void DisArray(int a[], int n)
{
int i;
for(i=0; i<n; i++)
printf("%-4d", a[i]);
printf("\n");
}
4、快速排序的用途
快速排序是对冒泡排序的改进，它的实现比较复杂，它主要用在数量比较大的排序中，它的时间效率要远高于冒泡排序。
5、快速排序复杂度
-
时间复杂度：快速排序是一种不稳定的排序算法，在最好的情况下，每次排序都是将元素序列正好划分为两个等长的子序列，时间复杂度为O(n^2)。
在最坏的情况下待排序元素已经是有序的，则时间就主要花费在元素的比较次数上，时间复杂度为O(n^2)。
平均情况下，快速排序的时间复杂度为O(nlog2n) 2为底。 -
空间复杂度为：O(log2n)，2为底，n为真值
参考文献：《The Function and Algorithm of Program Language C/C++》