快速排序算法及C#版的實現示例
快速排序是一種劃分交換排序。下面小編為大家整理了快速排序算法及C#版的實現示例,希望能幫到大家!
算法思想
快速排序是e於1962年提出的一種劃分交換排序。它採用了一種分治的策略,通常稱其為分治法(Divide-and-ConquerMethod)。
該方法的基本思想是:
1.先從數列中取出一個數作為基準數。
2.分區過程,將比這個數大的數全放到它的右邊,小於或等於它的數全放到它的左邊。
3.再對左右區間重複第二步,直到各區間只有一個數。
雖然快速排序稱為分治法,但分治法這三個字顯然無法很好的概括快速排序的全部步驟。因此我的對快速排序作了進一步的説明:挖坑填數+分治法:
先來看實例吧,定義下面再給出(最好能用自己的話來總結定義,這樣對實現代碼會有幫助)。
以一個數組作為示例,取區間第一個數為基準數
初始時,i = 0; j = 9; X = a[i] = 72
由於已經將a[0]中的數保存到X中,可以理解成在數組a[0]上挖了個坑,可以將其它數據填充到這來。
從j開始向前找一個比X小或等於X的數。當j=8,符合條件,將a[8]挖出再填到上一個坑a[0]中。a[0]=a[8]; i++; 這樣一個坑a[0]就被搞定了,但又形成了一個新坑a[8],這怎麼辦了?簡單,再找數字來填a[8]這個坑。這次從i開始向後找一個大於X的數,當i=3,符合條件,將a[3]挖出再填到上一個坑中a[8]=a[3]; j--;
數組變為:
i = 3; j = 7; X=72
再重複上面的步驟,先從後向前找,再從前向後找。
從j開始向前找,當j=5,符合條件,將a[5]挖出填到上一個坑中,a[3] = a[5]; i++;
從i開始向後找,當i=5時,由於i==j退出。
此時,i = j = 5,而a[5]剛好又是上次挖的坑,因此將X填入a[5]。
數組變為:
可以看出a[5]前面的數字都小於它,a[5]後面的數字都大於它。因此再對a[0…4]和a[6…9]這二個子區間重複上述步驟就可以了。
對挖坑填數進行總結
1.i =L; j = R; 將基準數挖出形成第一個坑a[i]。
2.j--由後向前找比它小的`數,找到後挖出此數填前一個坑a[i]中。
3.i++由前向後找比它大的數,找到後也挖出此數填到前一個坑a[j]中。
4.再重複執行2,3二步,直到i==j,將基準數填入a[i]中。
C#實現示例
namespace QuickSort{ public class QuickSortClass { public int Division(Listlist, int left, int right) { //首先挑選一個基準元素 int baseNum = list[left]; while (left < right) { //從數組的右端開始向前找,一直找到比base小的數字為止(包括base同等數) while (left < right && list[right] >= baseNum) right = right - 1; //最終找到了比baseNum小的元素,要做的事情就是此元素放到base的位置 list[left] = list[right]; //從數組的左端開始向後找,一直找到比base大的數字為止(包括base同等數) while (left < right && list[left] <= baseNum) left = left + 1; //最終找到了比baseNum大的元素,要做的事情就是將此元素放到最後的位置 list[right] = list[left]; } //最後就是把baseNum放到該left的位置 list[left] = baseNum; //最終,我們發現left位置的左側數值部分比left小,left位置右側數值比left大//至此,我們完成了第一篇排序 return left; } public void QuickSort(Listlist, int left, int right) { //左下標一定小於右下標,否則就超越了 if (left < right) { //對數組進行分割,取出下次分割的基準標號 int i = Division(list, left, right); //對“基準標號“左側的一組數值進行遞歸的切割,以至於將這些數值完整的排序 QuickSort(list, left, i - 1); //對“基準標號“右側的一組數值進行遞歸的切割,以至於將這些數值完整的排序 QuickSort(list, i + 1, right); } } }}
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