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C#快速排序算法
今天重温了下排序算法，包括冒泡排序法和直接排序法，这些都比较简单，只是快速排序法比较难，于是重点研究了下。
先说一说原理：快速排序法是采用递归的方式对待排序的数列进行若干次的操作,每次操作使得被操作的数列部分以某个元素为分界值分成两部分,一部分小于该分界值,另一部分大于该分界值.该分界值一般被称为"枢轴". 一般先以左边第一个数作为分界值，将数列按该分界值分成左右两部分，左边部分小于该分界值，右边部分大于该分界值，然后再对左右两部分做重复的操作，直到最后完成排序。
以数列 14,11,25,37,9,28 为例,详细描述执行一趟快速排序的算法:
1,选择待排序数列的枢轴,一般以数列的首元素作为枢轴.此数列中,我们选择首元素14作为枢轴,nPivot = 14.
2,设定两个指针 i 和 j ,分别指向数列的首元素和尾元素. i 指向首元素14, j 指向尾元素28.示意图如下:
3,向前移动尾指针 j ,使其指向从数列尾部算起首个小于枢轴(即14)的元素,并将该元素置换到头指针 i 指向的位置._nArray[i] =_nArray[j].示意图如下:
首次执行该操作时 i 指针指向处的值实际上就是枢轴的值,此处的操作可以理解为 i 指针指向处的值已在之前被置换到枢轴中,此时, i 指向处已经是一个空位,在此时用找到的小于枢轴的元素填在此处.
4,向后移动头指针 i ,使其指向从数列头部算起首个大于枢轴(即14)的元素,并将该元素置换到尾指针 j 指向的位置._nArray[j] =_nArray[i].示意图如下:
此处同样可以理解为 j 指针指向处的值已在上一步操作中置换了出去. j 处已是一个空位.
5,如此重复执行步骤3和步骤4,直至 i==j 时结束该循环.
6,退出了该循环后, i 与 j 必定指向同一位置.在该位置的前部元素,其值均小于枢轴.而在该位置的后部元素,其值均大于枢轴.显而易见,此时 i 和 j 同时指向的位置就应该是枢轴的"新家"._nArray[i]=nPivot.如下图:
至此,一趟排序结束.待排序数列的首元素将该数列分成了比其小和比其大的两部分.如下图:
接着,我们对这一大一小两部分子数列执行相同的排序操作.
如此"递归",直至对整个数列完成排序操作.
以下是c#实现代码
static void Main(string[] args) { Console.WriteLine("请输入待排序数列(以\",\"分割):"); string _s = Console.ReadLine(); string[] _sArray = _s.Split(",".ToCharArray()); int _nLength = _sArray.Length; int[] _nArray = new int[_nLength]; for (int i = 0; i < _nLength; i++) { _nArray[i] = Convert.ToInt32(_sArray[i]); } var list = _nArray.ToList(); QuickSort(list, 0, _nLength - 1); foreach (var i in list) { Console.WriteLine(i.ToString()); } while (true) { Thread.Sleep(10000); } } //获取按枢轴值左右分流后枢轴的位置 private static int Division(List<int> list, int left, int right) { while (left < right) { int num = list[left]; //将首元素作为枢轴 if (num > list[left + 1]) { list[left] = list[left + 1]; list[left + 1] = num; left++; } else { int temp = list[right]; list[right] = list[left + 1]; list[left + 1] = temp; right--; } Console.WriteLine(string.Join(",", list)); } Console.WriteLine("--------------\n"); return left; //指向的此时枢轴的位置 } private static void QuickSort(List<int> list, int left, int right) { if (left < right) { int i = Division(list, left, right); //对枢轴的左边部分进行排序 QuickSort(list, i + 1, right); //对枢轴的右边部分进行排序 QuickSort(list, left, i - 1); } }
C#快速排序算法