[数据结构与算法]快速排序

快速排序由于排序效率在同为O(N*logN)的几种排序方法中效率较高，因此经常被采用，再加上快速排序思想----分治法也确实实用，因此很多软件公司的笔试面试，包括像腾讯，微软等知名IT公司都喜欢考这个，还有大大小的程序方面的考试如软考，考研中也常常出现快速排序的身影。

总的说来，要直接默写出快速排序还是有一定难度的，因为本人就自己的理解对快速排序作了下白话解释，希望对大家理解有帮助，达到快速排序，快速搞定。

 

快速排序是C.R.A.Hoare于1962年提出的一种划分交换排序。它采用了一种分治的策略，通常称其为分治法(Divide-and-ConquerMethod)。

该方法的基本思想是：

1．先从数列中取出一个数作为基准数。

2．分区过程，将比这个数大的数全放到它的右边，小于或等于它的数全放到它的左边。

3．再对左右区间重复第二步，直到各区间只有一个数。

虽然快速排序称为分治法，但分治法这三个字显然无法很好的概括快速排序的全部步骤。因此我的对快速排序作了进一步的说明：挖坑填数+分治法：

先来看实例吧，定义下面再给出（最好能用自己的话来总结定义，这样对实现代码会有帮助）。

以一个数组作为示例，取区间第一个数为基准数。

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
72	6	57	88	60	42	83	73	48	85

初始时，i = 0;  j = 9;   X = a[i] = 72

由于已经将a[0]中的数保存到X中，可以理解成在数组a[0]上挖了个坑，可以将其它数据填充到这来。

从j开始向前找一个比X小或等于X的数。当j=8，符合条件，将a[8]挖出再填到上一个坑a[0]中。a[0]=a[8]; i++;  这样一个坑a[0]就被搞定了，但又形成了一个新坑a[8]，这怎么办了？简单，再找数字来填a[8]这个坑。这次从i开始向后找一个大于X的数，当i=3，符合条件，将a[3]挖出再填到上一个坑中a[8]=a[3]; j--;

数组变为：

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
48	6	57	88	60	42	83	73	88	85

 i = 3;   j = 7;   X=72

再重复上面的步骤，先从后向前找，再从前向后找。

从j开始向前找，当j=5，符合条件，将a[5]挖出填到上一个坑中，a[3] = a[5]; i++;

从i开始向后找，当i=5时，由于i==j退出。

此时，i = j = 5，而a[5]刚好又是上次挖的坑，因此将X填入a[5]。

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

48

6

57

42

60

72

83

73

可以看出a[5]前面的数字都小于它，a[5]后面的数字都大于它。因此再对a[0…4]和a[6…9]这二个子区间重复上述步骤就可以了。

以上来自：

http://blog.csdn.net/morewindows/article/details/6684558

C#版本算法：

        public void QSort() 
        {
            RecQSort(0,numElements-1);
        }
        public void RecQSort(int first,int last) 
        {
            if ((last - first) <= 0)   
            {
                return;
            }
            else
            {
                int part=this.Partition(first,last);
                 RecQSort(first,part-1);
                 RecQSort(part+1,last);
            }
        }
        public int Partition(int first,int last) 
        {
            int pivotVal = arr[first];
            int theFirst = first;
            bool okSide;
            do
            {
                okSide=true;
                while(okSide)
                {
                    if(arr[first]>pivotVal)
                        okSide=false;
                    else
                    {
                        first++;
                        okSide=(first<=last);
                    }
                }
                okSide=false ;
                while(okSide) 
                {
                    if(arr[last]<=pivotVal)
                        okSide=false ;
                    else
                    {
                        last--;
                        okSide=(first<=last);
                    }
                }
                if(first<last)
                {
                    Swap(first,last);
                    this.DisplayElements();
                    first++;
                    last--;
                }
            } while (first <= last);
            Swap(theFirst,last);
            this.DisplayElements();
            return last;
              
        }
        public void Swap(int item1,int item2) 
        {
            int temp = arr[item1];
            arr[item1]=arr[item2];
            arr[item2] = temp;
        }

        public void Test()
        {
            const int SIZE = 10;
            CArray theArray = new CArray(SIZE);
            Random random = new Random();

            for (int index = 0; index < SIZE; index++)
            {
                theArray.Insert(random.Next(100) + 1);
            }
            //49,38,65,97,26,13,27,49,55,4
            //theArray.Insert(49);
            //theArray.Insert(39);
            //theArray.Insert(65);
            //theArray.Insert(97);
            //theArray.Insert(26);
            //theArray.Insert(13);
            //theArray.Insert(27);
            //theArray.Insert(49);
            //theArray.Insert(55);
            //theArray.Insert(4);


            Console.WriteLine();
            theArray.DisplayElements();
            Console.WriteLine();
            theArray.QSort();
            theArray.DisplayElements();
      
        }

测试：

原文地址：https://david.blog.csdn.net