一、快排概述
快速排序是一个非常优秀且常用的排序算法，尤其是在大数据的排序应用中，最为常见。
虽然“快速”，但逻辑也是最复杂，最难理解。本算法采用分治的思想，涉及递归和函数调用，效率是极高的。
到底什么是“分治”？所谓分治，就是以一个数为基准，将序列中的其他数往它两边“扔”。
以从小到大排序为例，比它小的都扔到左边，比它大的都扔到右边。然后两边分别重复这种操作，不停地分，直到每个分区的基准数的左边或右边都只剩一个数为止。此时排序完成。
二、“舞动算法”数组快排
数组，是不擅长插入的。 所以“舞动算法”使用 “交换” 取代 “插入”。Meanwhile，链表就可以采用数组不可行的插入。下面是详细的数组快排的步骤。
代码逻辑肉眼看上去较为复杂，但对于计算机来说并不难，把自己想象成计算机，老老实实地在纸上一遍遍写就可以理解了。（前提是有耐心，步骤不要乱）
- 设置头尾下标 i，j：i = 0, j = n-1;
- 以数组第一个元素为关键数据，赋值给变量key：key = A[0];
- j 开始先前搜索，j--，找到第一个小于key的值A[ j ], 将A[ j ] 和 A[ i ]交换；
- 然后再从 i 开始向后搜索，i++，找到第一个大于key的值A[ i ]，将A[ i ] 和 A[ j ]交换；
- 重复3，4，直到 i == j。此时可以确保序列中所有数都与key比较过了，且key左全部比key小，右边全部比key大。
三、 bb两小时，代码5分钟。。。。。。
/*
使用快排排序乱序数组, 从小到大排列
*/
#include <stdio.h>
void Swap(int *, int *); // 交换函数的声明
void MyQuickSort(int *, int, int); // 快排函数声明
int main(void)
{
int i;
int A[] = {489,45,-8,48,-489,18,1,0,987,0,231,14,95,-78,-2,0,2500,798,32232,48512,465,98};
int n = sizeof(A) / sizeof(A[0]); // 算一下数组长度
MyQuickSort(A, 0, n-1); // n-1是最大元素的下标
printf("排序的结果为\n");
for(i=0; i<n; i++)
{
printf("%d\x20",A[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
/*Swap函数体*/
void Swap(int *p, int *q)
{
int buf;
buf = *p;
*p = *q;
*q = buf;
return;
}
/*MyQuickSort函数体*/
void MyQuickSort(int *A, int low, int high)
{
int i = low;
int j = high;
int key = A[low];
if(low>=high) // 终止的条件
{
return;
}
while(low<high) // while结束表示比较了一轮
{
while(low<high && key<=A[high]) // 往前找
{
high--;
}
if(key>A[high]) // 交换
{
Swap(&A[low], &A[high]);
low++;
}
while(low<high && key>=A[low]) // 向后找
{
low++;
}
if(key < A[low])
{
Swap(&A[low], &A[high]);
high--;
}
}
MyQuickSort(A, i, low-1); // 同样方式对分出来的左边部分排序
MyQuickSort(A, low+1, j); // 同样方式对分出来的右边部分排序
}
四、缺陷与优化
实际上还可以加以优化：
在排序算法中，每轮比较只有一个key值，但key的位置是不断变化的，只有比完这一轮后key的位置才固定。上面的程序中每次执行swap交换函数时，实际上交换的是key和 A[low] 或者key和 A[high], 而key的位置每次都是不一样的。所以既然key的位置是“动来动去”，所以key就不必赋值到数组中了，等最后一轮比较结束以后，它的位置不动了，再赋值到数组中。
譬如：数组A中元素为：3 1 4 2。若按照从小到大排序，那么key = 3，按上面的做法就是3 和 2 互换。2赋值给 A[0] 是必须的，但key就没有必要赋值给 A[3] 了。但你可以想象，key在 A[3] 这个位置，此时序列变成 2 1 4 2 (key)。
key 再与 1 进行比较，不交换；key再与 4 比较，将 4 赋值给 A[3] ，然后想象 key 在4 的位置上，即此时序列变成 2 1 4(key) 4。 此时 key 左边全是比 key 小的，key 右边全是比它大的。此时 key 的位置就固定了，再将它赋值到数组中，即2 1 3 4。
/*
使用快排排序乱序数组, 从小到大排列
优化版本
*/
#include <stdio.h>
void MyQuickSort(int *, int, int); // 只有一个函数声明，swap删掉了
int main(void)
{
int i;
int A[] = {489,45,-8,48,-489,18,1,0,987,0,231,14,95,-78,-2,0,2500,798,32232,48512,465,98};
int n = sizeof(A) / sizeof(A[0]); // 算一下数组长度
MyQuickSort(A, 0, n-1); // n-1是最大元素的下标
printf("排序的结果为\n");
for(i=0; i<n; i++)
{
printf("%d\x20",A[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
/*MyQuickSort函数体*/
void MyQuickSort(int *A, int low, int high)
{
int i = low;
int j = high;
int key = A[low];
if(low>=high) // 终止的条件
{
return;
}
while(low<high) // while结束表示比较了一轮
{
while(low<high && key<=A[high]) // 往前找
{
high--;
}
if(key>A[high]) // 交换
{
A[low] = A[high]; // 直接赋值，不用交换了
low++;
}
while(low<high && key>=A[low]) // 向后找
{
low++;
}
if(key < A[low])
{
A[high] = A[low]; // 直接赋值，不用交换了
high--;
}
}
A[low] = key; /* 查找完一轮后key值归位，不用比较一次就交换一次
此时key左右分为两部分*/
MyQuickSort(A, i, low-1); // 同样方式对分出来的左边部分排序
MyQuickSort(A, low+1, j); // 同样方式对分出来的右边部分排序
}五、总结
所谓快排，就是分割成独立的两部分，其中一部分比另一部分要大 （或者小）然后再按此方法，递归地对这两部分数据分别进行快速排序，直到排序完成。
实际上，它是对冒泡排序的一种改进，是冒泡的升级版。这种改进就体现在根据分割序列的基准数，跨越式的进行交换。正是由于这种跨越式，使得元素移动的范围变大了，而不是像冒泡一样“一格一格”地“爬行”。So，效率提升 n 个档次。
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