C# 快速排序

快速排序的概念

   快速排序是通过选择一个元素作为基准值，将数组分为两部分，一部分小于基准值，一部分大于基准值，然后对这两部分进行递归排序，最终得到有序的数组

快速排序的背景

• 快速排序算法由英国计算机科学家 Tony Hoare 在1960年提出。它的设计灵感来自于分治策略，通过将待排序的数据集划分为较小的子集，然后对子集进行递归排序，最终实现整个数据集的有序。
• 快速排序算法由 Tony Hoare 在1960年发明。因此，它有时也被称为 Hoare 排序。

 

优点：

快速排序是目前最快的排序算法之一，具有较高的效率。

在大多数情况下，快速排序的性能优于其他排序算法，尤其是对于大规模数据集。

快速排序是原地排序算法，不需要额外的存储空间。

缺点：

当待排序的数据集近乎有序时，快速排序的性能会大幅下降，甚至可能退化为O(n^2)的时间复杂度。

快速排序是不稳定的排序算法，可能改变相等元素的相对顺序。

 快速排序的代码

class QuickSortDemo
{
    public void Sort(int[] arr, int low, int high)
    {
        if (low < high)
        {
            int pivot = Partition(arr, low, high);
            Sort(arr, low, pivot - 1);
            Sort(arr, pivot + 1, high);
        }
    }

    private int Partition(int[] arr, int low, int high)
    {
        int pivot = arr[high];
        int i = low - 1;

        for (int j = low; j < high; j++)
        {
            if (arr[j] < pivot)
            {
                i++;
                Swap(arr, i, j);
            }
        }

        Swap(arr, i + 1, high);
        return i + 1;
    }

    private void Swap(int[] arr, int i, int j)
    {
        int temp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = temp;
    }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
int[] arr = { 64, 34, 25, 12, 22, 11, 90,110 };
int n = arr.Length;

QuickSortDemo quicksort = new QuickSortDemo();
quicksort.Sort(arr, 0, n - 1);

Console.WriteLine("Sorted array print:");
for (int i = 0; i < n; i++)
{
Console.Write(arr[i] + " ");
}
}
}

运行结果

代码讲解

以上代码中，Sort方法用于实现快速排序，Partition方法用于将数组分为两部分，Swap方法用于交换数组中的两个元素。在Main方法中，我们创建一个示例数组，并调用Sort方法对其进行排序，最后输出排序后的结果。

在代码中，首先定义了一个QuickSortDemo类，

其中有两个方法：Sort和Partition。

Sort方法用于对数组进行排序，接受三个参数，分别是待排序数组arr、排序起始位置low和排序结束位置high。

在Sort方法中，首先判断low是否小于high，如果是，则调用Partition方法将数组分为两部分，然后递归调用Sort方法对两部分进行排序。Partition方法用于选取基准元素并将数组分为两部分，接受三个参数，分别是待排序数组arr、分区起始位置low和分区结束位置high。在Partition方法中，首先选取数组最后一个元素作为基准元素pivot，然后遍历数组，将小于pivot的元素与i位置的元素交换，最后将pivot与i+1位置的元素交换，返回i+1作为新的基准元素位置。

在Main方法中，定义了一个待排序数组arr，并调用QuickSortDemo类的Sort方法对数组进行排序。然后使用循环打印排序后的数组。

快速排序的核心思想是分而治之，通过选取基准值将数组划分为两部分，然后递归对这两部分进行排序。这个过程会不断地将基准值放到其正确的位置上，直到整个数组有序。快速排序的时间复杂度为O(nlogn)，是一种高效的排序算法。

原文地址：https://blog.csdn.net/u012655702/article/details/135850103

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