快速排序算法及源代码（C语言）

快速排序是对冒泡排序的一种改进。它的基本思想是：通过一躺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不部分的所有数据都要小，然后再按次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。

假设要排序的数组是A[1]……A[N]，首先任意选取一个数据（通常选用第一个数据）作为关键数据，然后将所有比它的数都放到它前面，所有比它大的数都放到它后面，这个过程称为一躺快速排序。一躺快速排序的算法是：

1）、设置两个变量I、J，排序开始的时候I：=1，J：=N；

2）以第一个数组元素作为关键数据，赋值给X，即X：=A[1]；

3）、从J开始向前搜索，即由后开始向前搜索（J：=J-1），找到第一个小于X的值，两者交换；

4）、从I开始向后搜索，即由前开始向后搜索（I：=I+1），找到第一个大于X的值，两者交换；

5）、重复第3、4步，直到I=J；

例如：待排序的数组A的值分别是：（初始关键数据X：=49）

A[1]      A[2]      A[3]      A[4]      A[5]       A[6]      A[7]：  

49         38        65        97        76        13         27

进行第一次交换后：    27         38        65        97        76        13         49

( 按照算法的第三步从后面开始找

进行第二次交换后：    27         38        49        97        76        13         65

( 按照算法的第四步从前面开始找>X的值，65>49,两者交换，此时I：=3 )

进行第三次交换后：    27         38        13        97        76        49         65

( 按照算法的第五步将又一次执行算法的第三步从后开始找

进行第四次交换后：    27         38        13        49        76        97         65

( 按照算法的第四步从前面开始找大于X的值，97>49,两者交换，此时J：=4 )

此时再执行第三不的时候就发现I=J，从而结束一躺快速排序，那么经过一躺快速排序之后的结果是：27         38        13        49        76        97         65，即所以大于49的数全部在49的后面，所以小于49的数全部在49的前面。

快速排序就是递归调用此过程——在以49为中点分割这个数据序列，分别对前面一部分和后面一部分进行类似的快速排序，从而完成全部数据序列的快速排序，最后把此数据序列变成一个有序的序列，根据这种思想对于上述数组A的快速排序的全过程如图6所示：

初始状态                         {49      38      65      97      76      13      27}    

进行一次快速排序之后划分为       {27      38      13}      49    {76      97      65}

分别对前后两部分进行快速排序        27     

结束          结束     {49     65}     76    

49            结束

结束

图6     快速排序全过程

1）、设有N（假设N=10）个数，存放在S数组中；

2）、在S[1。。N]中任取一个元素作为比较基准，例如取T=S[1]，起目的就是在定出T应在排序结果中的位置K，这个K的位置在：S[1。。K-1]<=S[K]<=S[K+1..N]，即在S[K]以前的数都小于S[K]，在S[K]以后的数都大于S[K]；

3）、利用分治思想（即大化小的策略）可进一步对S[1。。K-1]和S[K+1。。N]两组数据再进行快速排序直到分组对象只有一个数据为止。

如具体数据如下，那么第一躺快速排序的过程是：

数组下标： 1       2       3       4       5       6       7       8       9       10

45      36      18      53      72      30      48      93      15       36

I                                                                    J

（1）       36      36      18      53      72      30      48      93      15       45

（2）       36      36      18      45      72      30      48      93      15       53

（3）       36      36      18      15      72      30      48      93      45       53

（4）       36      36      18      15      45      30      48      93      72       53

（5）       36      36      18      15      30      45      48      93      72       53

通过一躺排序将45放到应该放的位置K，这里K=6，那么再对S[1。。5]和S[6。。10]分别进行快速排序。

以下是我改写的代码，通过测试:
BOOL QuickSort(U16*p,int num)
{
 int i;
 int n_small=1,n_big=num-1;//升序
 U16 m_key=p[0];
 BOOL xiaokong=true;//小头有空
 int m_free = 0;

 if(num<=1)return true;///递归终止条件
 for(i=0;i {
    if(xiaokong)//小头有空
    {
     if(p[n_big]     {
      p[m_free]=p[n_big];
      m_free=n_big;
      xiaokong=false;
     }
      n_big--;
    }
    else//大头有空
    {
     if(p[n_small]>m_key)
     {
      p[m_free]=p[n_small];
      m_free=n_small;
      xiaokong=true;
     }
      n_small++;
    }
 }
 if(m_free != 0)
 {
  p[m_free]=m_key;
 }
 //printf("num=%d[", num);
 //for( i = 0; i< num; i++) printf("%d,", p[i]);
 //printf("]key=%d, mid = %d, small=%d, big=%d, from %d num %d && from %d num %d\n",
 // m_key, m_free, n_small, n_big, 0,m_free, m_free+1, num-(m_free+1) );
 if(QuickSort(&p[0],m_free) && QuickSort(&p[m_free+1],num-(m_free+1) ) )
 {
    return true;
 }
 return false;
}

void QuickSortTest(void)
{
 int i;
 U16 sortTest[20] = {23,4,6,9,5,7,4,12,12,23,4,9999,89,1000,1000,4,2334,989,12,20};
 U16 sortTest2[10] = {10,9,8,7,6,5,4,3,2,1};
 U16 sortTest3[10] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
 for( i = 0; i<20; i++) printf("%d，",sortTest[i]);  printf("\n");
 QuickSort( sortTest, 20);
 for( i = 0; i<20; i++) printf("%d，",sortTest[i]); printf("\n");

 for( i = 0; i<10; i++) printf("%d，",sortTest2[i]);  printf("\n");
 QuickSort( sortTest2, 10);
 for( i = 0; i<10; i++) printf("%d，",sortTest2[i]); printf("\n");

 for( i = 0; i<10; i++) printf("%d，",sortTest3[i]);  printf("\n");
 QuickSort( sortTest3, 10);
 for( i = 0; i<10; i++) printf("%d，",sortTest3[i]); printf("\n");
}