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快速排序

快速排序含义及代码示例

代码示例

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using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

namespace Sort
{
class QuickSorter
{
private static int[] myArray;
private static int arraySize;

public static int[] Sort(int[] a)
{
arraySize = a.Length;
QuickSort(a, 0,arraySize- 1);
return a;
}

private static void QuickSort(int[] myArray, int left, int right)
{
int i, j, s;
if (left < right)
{
i = left - 1;
j = right + 1;
s = myArray[(i + j) / 2];
while (true)
{
while (myArray[++i] < s) ;
while (myArray[--j] > s) ;
if (i >= j)
break;
Swap(ref myArray[i], ref myArray[j]);
}
QuickSort(myArray, left, i - 1);
QuickSort(myArray, j + 1, right);
}
}

private static void Swap(ref int left, ref int right)
{
int temp;
temp = left;
left = right;
right = temp;
}
}
}

思想

快速排序的思想:
设要排序的数组是A[0]……A[N-1],首先任意选取一个数据(通常选用数组的第一个数)作为关键数据,然后将所有比它小的数都放到它前面,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,多个相同的值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)以第一个数组元素作为关键数据,赋值给key,即key=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key的值A[j],将值为key的项与A[j]交换;
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key的A[i],将值为key的项与A[i]交换;
5)重复第3步
6)重复第3、4、5步,直到i=j; (3,4步中,没找到符合条件的值,即3中A[j]不小于key,4中A[j]不大于key的时候改变j、i的值,使得j=j-1,i=i+1,直至找到为止。找到符合条件的值,进行交换的时候i, j指针位置不变。另外,i==j这一过程一定正好是i+或j-完成的时候,此时令循环结束)。

例子

以一个数组作为示例,取区间第一个数为基准数。

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
72 6 57 88 60 42 83 73 48 85

初始时,i = 0; j = 9; X = a[i] = 72

由于已经将a[0]中的数保存到X中,可以理解成在数组a[0]上挖了个坑,可以将其它数据填充到这来。

从j开始向前找一个比X小或等于X的数。当j=8,符合条件,将a[8]挖出再填到上一个坑a[0]中。a[0]=a[8]; i++; 这样一个坑a[0]就被搞定了,但又形成了一个新坑a[8],这怎么办了?简单,再找数字来填a[8]这个坑。这次从i开始向后找一个大于X的数,当i=3,符合条件,将a[3]挖出再填到上一个坑中a[8]=a[3]; j–;

数组变为:

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
48 6 57 88 60 42 83 73 88 85

i = 3; j = 7; X=72

再重复上面的步骤,先从后向前找,再从前向后找。

从j开始向前找,当j=5,符合条件,将a[5]挖出填到上一个坑中,a[3] = a[5]; i++;

从i开始向后找,当i=5时,由于i==j退出。

此时,i = j = 5,而a[5]刚好又是上次挖的坑,因此将X填入a[5]。

数组变为:

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
48 6 57 42 60 72 83 73 88 85

可以看出a[5]前面的数字都小于它,a[5]后面的数字都大于它。因此再对a[0…4]和a[6…9]这二个子区间重复上述步骤就可以了。