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快速排序 快速排序算法编辑快速排序一般指快速排序算法

分类: IT文章 • 2023-12-16 23:18:07
快速排序（Quicksort）是对冒泡排序的一种改进。
快速排序由C. A. R. Hoare在1962年提出。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都要小，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。

算法介绍编辑

快速排序 快速排序算法编辑快速排序一般指快速排序算法快排图
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A[j]和A[i]互换；
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A[i]和A[j]互换；
5）重复第3、4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[i]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）。

2排序演示编辑

示例

假设用户输入了如下数组：
下标
0
1
2
3
4
5
数据
6
2
7
3
8
9
创建变量i=0（指向第一个数据）, j=5(指向最后一个数据), k=6(赋值为第一个数据的值)。
我们要把所有比k小的数移动到k的左面，所以我们可以开始寻找比6小的数，从j开始，从右往左找，不断递减变量j的值，我们找到第一个下标3的数据比6小，于是把数据3移到下标0的位置，把下标0的数据6移到下标3，完成第一次比较：
下标
0
1
2
 3
4
5
数据
3
2
7
6
8
9
i=0 j=3 k=6
接着，开始第二次比较，这次要变成找比k大的了，而且要从前往后找了。递加变量i，发现下标2的数据是第一个比k大的，于是用下标2的数据7和j指向的下标3的数据的6做交换，数据状态变成下表：
下标
0
1
2
3
4
5
数据
3
2
6
7
8
9
i=2 j=3 k=6
称上面两次比较为一个循环。
接着，再递减变量j，不断重复进行上面的循环比较。
在本例中，我们进行一次循环，就发现i和j“碰头”了：他们都指向了下标2。于是，第一遍比较结束。得到结果如下，凡是k(=6)左边的数都比它小，凡是k右边的数都比它大：
下标
0
1
2
3
4
5
数据
3
2
6
7
8
9
如果i和j没有碰头的话，就递加i找大的，还没有，就再递减j找小的，如此反复，不断循环。注意判断和寻找是同时进行的。
然后，对k两边的数据，再分组分别进行上述的过程，直到不能再分组为止。
注意：第一遍快速排序不会直接得到最终结果，只会把比k大和比k小的数分到k的两边。为了得到最后结果，需要再次对下标2两边的数组分别执行此步骤，然后再分解数组，直到数组不能再分解为止（只有一个数据），才能得到正确结果。
 1 using System; 
 2     using System.Collections.Generic; 
 3     using System.Linq; 
 4     using System.Text;
 5     namespace test
 6 {
 7     class QuickSort
 8     {
 9         static void Main(string[] args)
10         {
11             int[] array = { 49, 38, 65, 97, 76, 13, 27 };
12             sort(array, 0, array.Length - 1);
13             Console.ReadLine();
14         }
15         /**一次排序单元，完成此方法，key左边都比key小，key右边都比key大。
16           
17  
18 **@param array排序数组 
19           
20  
21 **@param low排序起始位置 
22           
23  
24 **@param high排序结束位置
25           
26  
27 **@return单元排序后的数组 */
28         private static int sortUnit(int[] array, int low, int high)
29         {
30             int key = array[low];
31             while (low < high)
32             {
33                 /*从后向前搜索比key小的值*/
34                 while (array[high] >= key && high > low)
35                     --high; 
36                 /*比key小的放左边*/
37                 array[low] = array[high];   
38                 /*从前向后搜索比key大的值，比key大的放右边*/
39                 while (array[low] <= key && high > low)
40                     ++low; 
41                 /*比key大的放右边*/
42                 array[high] = array[low];
43             }
44             /*左边都比key小，右边都比key大。//将key放在游标当前位置。//此时low等于high */
45             array[low] = key;
46             foreach (int i in array)
47             {
48                 Console.Write("{0}	", i);
49             }
50             Console.WriteLine();
51             return high;
52         }    
53         /**快速排序 
54 *@paramarry 
55 *@return */
56         public static void sort(int[] array, int low, int high)
57         {
58             if (low >= high)
59                 return; 
60             /*完成一次单元排序*/
61             int index = sortUnit(array, low, high); 
62             /*对左边单元进行排序*/
63             sort(array, low, index - 1);
64             /*对右边单元进行排序*/
65             sort(array, index + 1, high);
66         }
67     }
68 }
View Code
运行结果：27 38 13 49 76 97 65
13 27 38 49 76 97 65
　　13 27 38 49 65 76 97
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 38 13} 经第三步和第四步交换后变成 {13 27 38} 完成排序。{76 97 65} 经第三步和第四步交换后变成 {65 76 97} 完成排序。图示

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