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使用C语言实现快速排序和归并排序

快速排序

采用“分而治之”的思想。
首先选择一个基准pivot
对数据进行分割，将大于基准的元素放在左边，小于基准的元素放在右边
最后使用递归的方式，分别对左、右进行排序。

根据选取分割的方式不同，分为Hoare算法和Lomuto算法

void swap(int *a,int *b){int tmp = *a;*a=*b;*b=tmp;
}

Lomuto算法

int partitionL(int arr[],int low, int high){int pivot=arr[high];int i=low-1;for(int j=low;j<=high-1;j++){if(arr[j]<=pivot){i++;swap(&arr[i],&arr[j]);}}swap(&arr[i+1],&arr[high]);	return i+1;
}
void quickSort(int arr[],int low,int high){if(low<high){int pivot = partitionL(arr, low, high);partitionL(arr, low, pivot-1);partitionL(arr, pivot+1, high);}
}

Hoare算法

int partitionH(int arr[],int low, int high){int pivot = arr[(low+high)/2]int i=low-1;int j=high+1;while(1){do{i++;}while(arr[i]<pivot);do{j--;}while(arr[j]>pivot);if(i>=j){return i;}swap(&arr[i], &arr[j])}
}
void quickSortH(int arr[],int low, int high){if(low<high){int pivot = partitionL(arr, low, high);partitionL(arr, low, pivot);partitionL(arr, pivot+1, high);}
}

归并排序

采用“分治”的思想，将一个大数列分为小的数列，在将有序的小数列组合，得到完全有序的数列。

// 合并两个有序的数组
void merge(int arr[], int low, int mid, int high){int n1= mid-low+1;int n2= high-mid;int *L = (int *)malloc(n1 * sizeof(int));int *R = (int *)malloc(n2 * sizeof(int));int i,j,k;for(i=0;i<n1;i++){L[i] = arr[low+i];}for(j=0;j<n2;j++){R[j] = arr[mid + 1 + j];}i = 0,j = 0, k=low;while(i<n1 && j<n2){if(L[i] <= R[j]){arr[k++] = L[i++];}else{arr[k++] = R[j++];}}while (i<n1) {arr[k++] = L[i++];}while (j<n2) {arr[k++] = R[j++];}free(L);free(R);
}void mergeSort(int arr[], int low, int high){if(low < high){int mid = low + (high-low)/2;mergeSort(arr, low. mid);mergeSort(arr, mid+1, high);merge(arr, low, mid, high);}
}