浅谈算法之快速排序

快速排序

 

前言：

快速排序(Quick Sort)是一种有效的排序算法。虽然算法在最坏的情况下运行时间为O(n^2)，但由于平均运行时间为O(nlogn)，并且在内存使用、程序实现复杂性上表现优秀，尤其是对快速排序算法进行随机化的可能，使得快速排序在一般情况下是最实用的排序方法之一。快速排序被认为是当前最优秀的内部排序方法。

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。

 

形象图：

              

代码展示：

/// <summary>
        /// 快速排序
        /// </summary>
        /// <param name="arry">待排序的数组</param>
        /// <param name="left">低位下角标</param>
        /// <param name="right">高位下角标</param>
        public static void QuickSort1(int[] arry, int left, int right)
        {
            //左边索引小于右边，则还未排序完成 　　
            if (left < right)
            {
                //取中间的元素作为比较基准，小于他的往左边移，大于他的往右边移 　　
                int middle = arry[(left + right) / 2];
                int i = left - 1;
                int j = right + 1;
                while (true)
                {
                    //移动下标，左边的往右移动，右边的向左移动
                    while (arry[++i] < middle && i < right) ;
                    while (arry[--j] > middle && j > 0) ;
                    if (i >= j)
                        break;
                    //交换位置
                    int number = arry[i];
                    arry[i] = arry[j];
                    arry[j] = number;

                }
                QuickSort1(arry, left, i - 1);
                QuickSort1(arry, j + 1, right);
            }
        }

小结：

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）。