C#快速排序算法

　　今天重温了下排序算法，包括冒泡排序法和直接排序法，这些都比较简单，只是快速排序法比较难，于是重点研究了下。

　　先说一说原理：快速排序法是采用递归的方式对待排序的数列进行若干次的操作,每次操作使得被操作的数列部分以某个元素为分界值分成两部分,一部分小于该分界值,另一部分大于该分界值.该分界值一般被称为"枢轴". 一般先以左边第一个数作为分界值，将数列按该分界值分成左右两部分，左边部分小于该分界值，右边部分大于该分界值，然后再对左右两部分做重复的操作，直到最后完成排序。

  以数列 14,11,25,37,9,28 为例,详细描述执行一趟快速排序的算法:

      1,选择待排序数列的枢轴,一般以数列的首元素作为枢轴.此数列中,我们选择首元素14作为枢轴,nPivot = 14.

      2,设定两个指针 i 和 j ,分别指向数列的首元素和尾元素. i 指向首元素14, j 指向尾元素28.示意图如下:

               

      3,向前移动尾指针 j ,使其指向从数列尾部算起首个小于枢轴(即14)的元素,并将该元素置换到头指针 i 指向的位置._nArray[i] =_nArray[j].示意图如下:

         

      首次执行该操作时 i 指针指向处的值实际上就是枢轴的值,此处的操作可以理解为 i 指针指向处的值已在之前被置换到枢轴中,此时, i 指向处已经是一个空位,在此时用找到的小于枢轴的元素填在此处.

      4,向后移动头指针 i ,使其指向从数列头部算起首个大于枢轴(即14)的元素,并将该元素置换到尾指针 j 指向的位置._nArray[j] =_nArray[i].示意图如下:

               

      此处同样可以理解为 j 指针指向处的值已在上一步操作中置换了出去. j 处已是一个空位.

      5,如此重复执行步骤3和步骤4,直至 i==j 时结束该循环.

      6,退出了该循环后, i 与 j 必定指向同一位置.在该位置的前部元素,其值均小于枢轴.而在该位置的后部元素,其值均大于枢轴.显而易见,此时 i 和 j 同时指向的位置就应该是枢轴的"新家"._nArray[i]=nPivot.如下图:

               

      至此,一趟排序结束.待排序数列的首元素将该数列分成了比其小和比其大的两部分.如下图:

         

      接着,我们对这一大一小两部分子数列执行相同的排序操作.

      如此"递归",直至对整个数列完成排序操作.

 

      以下是c#实现代码

　　

        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("请输入待排序数列(以","分割):");
            string _s = Console.ReadLine();
            string[] _sArray = _s.Split(",".ToCharArray());
            int _nLength = _sArray.Length;
            int[] _nArray = new int[_nLength];
            for (int i = 0; i < _nLength; i++)
            {
                _nArray[i] = Convert.ToInt32(_sArray[i]);
            }

            var list = _nArray.ToList();
            QuickSort(list, 0, _nLength - 1);

            foreach (var i in list)
            {
                 Console.WriteLine(i.ToString());
            }
            while (true)
            {
                Thread.Sleep(10000);
            }
       }
        //获取按枢轴值左右分流后枢轴的位置
        private static int Division(List<int> list, int left, int right)
        {
            while (left < right)
            {
                int num = list[left]; //将首元素作为枢轴
                if (num > list[left + 1]) 
                {
                    list[left] = list[left + 1];
                    list[left + 1] = num;
                    left++;
                }
                else
                {
                    int temp = list[right];
                    list[right] = list[left + 1];
                    list[left + 1] = temp;
                    right--;
                }
                Console.WriteLine(string.Join(",", list));
            }
            Console.WriteLine("--------------
");
            return left; //指向的此时枢轴的位置
        }
        private static void QuickSort(List<int> list, int left, int right)
        {
            if (left < right)
            {
                int i = Division(list, left, right);
                //对枢轴的左边部分进行排序
                QuickSort(list, i + 1, right);
                //对枢轴的右边部分进行排序
                QuickSort(list, left, i - 1);
            }
        }