快速排序

2021-01-06 13:59:23 阅读：192 来源： 互联网

快速排序（QuickSort）是对冒泡排序的一种改进。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。
设要排序的数组是a[0]…a[N-1]，首先任意选取一个数据（通常选用数组的首元素）作为关键数据，
然后将所有比它小的数都放到它的前面，所有比它大的数都放到它的后面，这个过程称为一趟快速排序。
值得注意的是，快速排序不是一种稳定的排序算法，也就是说，多个相同值数据的相对位置也许会在算法结束时产生变动。
一趟快速排序的算法是：
1）设置两个变量i、j，排序开始的时候：i=0，j=N-1；
2）以数组首元素作为关键数据，赋值给pivot，即pivot=a[0]；
3）从j开始向前搜索，即由后开始向前搜索（j–），找到第一个小于pivot的值a[j]，将a[j]赋值给a[i]；
4）从i开始向后搜索，即由前开始向后搜索（i++），找到第一个大于pivot的值a[i]，将a[i]赋值给a[j]；
5）重复第3、4步，直到i==j；（在3、4步中，若没找到符合条件的值，即第3步中a[j]不小于pivot，
第4步中a[i]不大于pivot的时候改变j、i的值，使得j=j-1，i=i+1，直至找到为止。
若找到符合条件的值，进行替换的时候i、j指针位置不变。）
快速排序的平均时间复杂度是：O(nlog₂n)。
*/

namespace QuickSort
{
using System;

public static class Program
{
    /// <summary>
    /// The main.
    /// </summary>
    public static void Main()
    {
        int[] a = {101, 93, 856, 7, 62, 15, 84, 3, 298, 1256};

        Console.WriteLine("Before Quick Sort:");
        foreach (int i in a)
        {
            Console.Write(i + " ");
        }

        Console.WriteLine("\r\n");

        Console.WriteLine("In Quick Sort:");
        QuickSort(a, 0, 9);

        Console.WriteLine("\r\nAfter Quick Sort:");
        foreach (int i in a)
        {
            Console.Write(i + " ");
        }
    }

    /// <summary>
    /// 快速排序。
    /// </summary>
    /// <param name="a">
    /// 待排序数组。
    /// </param>
    /// <param name="low">
    /// 待排序数组的排序起始位置。
    /// </param>
    /// <param name="high">
    /// 待排序数组的排序终止位置。
    /// </param>
    private static void QuickSort(int[] a, int low, int high)
    {
        if (low >= high)
        {
            return;
        }

        int pivot = QuickSortOnce(a, low, high);

        // 输出每一次排序。
        foreach (int i in a)
        {
            Console.Write(i + " ");
        }

        Console.WriteLine(string.Empty);

        // 对枢轴的左端进行排序。
        QuickSort(a, low, pivot - 1);

        // 对枢轴的右端进行排序。
        QuickSort(a, pivot + 1, high);
    }

    /// <summary>
    /// 一趟快速排序。
    /// </summary>
    /// <param name="a">
    /// 待排序数组。
    /// </param>
    /// <param name="low">
    /// 待排序数组的排序起始位置。
    /// </param>
    /// <param name="high">
    /// 待排序数组的排序终止位置。
    /// </param>
    /// <returns>
    /// 返回枢轴的位置。
    /// </returns>
    private static int QuickSortOnce(int[] a, int low, int high)
    {
        // 将首元素作为枢轴。
        int pivot = a[low];
        int i = low, j = high;

        while (i < j)
        {
            // 从右到左，寻找首个小于pivot的元素。
            while (a[j] >= pivot && i < j)
            {
                j--;
            }

            // 执行到此，j一定指向从右端起首个小于或等于pivot的元素。执行替换。
            a[i] = a[j];

            // 从左到右，寻找首个大于pivot的元素。
            while (a[i] <= pivot && i < j)
            {
                i++;
            }

            // 执行到此，i一定指向从左端起首个大于或等于pivot的元素。执行替换。
            a[j] = a[i];
        }

        // 退出while循环，执行至此，必定是i==j的情况。i（或j）指向的即是枢轴的位置，定位该趟排序的枢轴并将该位置返回。
        a[i] = pivot;
        return i;
    }
}

}

// Output:
/*
Before Quick Sort:
101 93 856 7 62 15 84 3 298 1256
In Quick Sort:
3 93 84 7 62 15 101 856 298 1256
3 93 84 7 62 15 101 856 298 1256
3 15 84 7 62 93 101 856 298 1256
3 7 15 84 62 93 101 856 298 1256
3 7 15 62 84 93 101 856 298 1256
3 7 15 62 84 93 101 298 856 1256
After Quick Sort:
3 7 15 62 84 93 101 298 856 1256

标签：856,int,298,pivot,排序,快速,84
来源： https://blog.csdn.net/Abrahaml/article/details/112268405

本站声明： 1. iCode9 技术分享网（下文简称本站）提供的所有内容，仅供技术学习、探讨和分享；
2. 关于本站的所有留言、评论、转载及引用，纯属内容发起人的个人观点，与本站观点和立场无关；
3. 关于本站的所有言论和文字，纯属内容发起人的个人观点，与本站观点和立场无关；
4. 本站文章均是网友提供，不完全保证技术分享内容的完整性、准确性、时效性、风险性和版权归属；如您发现该文章侵犯了您的权益，可联系我们第一时间进行删除；
5. 本站为非盈利性的个人网站，所有内容不会用来进行牟利，也不会利用任何形式的广告来间接获益，纯粹是为了广大技术爱好者提供技术内容和技术思想的分享性交流网站。

ICode9

快速排序