排序算法之快速排序
设计中常常需要高性能的算法在代码优化，下面介绍下介绍一种,快速排序，并附源代码。
快速排序（Quicksort）是对冒泡排序的一种改进。由C. A. R. Hoare在1962年提出。它的基本思想是：通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。
原理 设要排序的数组是A[0]……A[N-1]，首先任意选取一个数据（通常选用第一个数据）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。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=J-1），找到第一个小于key的值a[j]，并与key交换；
4）从I开始向后搜索，即由前开始向后搜索（I=I+1），找到第一个大于key的a[i]，与key交换；
5）重复第3、4、5步，直到 I=J； (3,4步是在程序中没找到时候j=j-1，i=i+1。找到并交换的时候i， j指针位置不变。另外当i=j这过程一定正好是i+或j+完成的最后另循环结束)
例如：待排序的数组A的值分别是：（初始关键数据：X=49） 注意关键X永远不变.永远是和X进行比较 无论在什么位子 最后的目的就是把X放在中间小的放前面大的放后面
A[0] 、 A[1]、 A[2]、 A[3]、 A[4]、 A[5]、 A[6]：
49 38 65 97 76 13 27
进行第一次交换后： 27 38 65 97 76 13 49
( 按照算法的第三步从后面开始找)
进行第二次交换后： 27 38 49 97 76 13 65
( 按照算法的第四步从前面开始找>X的值，65>49,两者交换，此时：I=3 )
进行第三次交换后： 27 38 13 97 76 49 65
( 按照算法的第五步将又一次执行算法的第三步从后开始找
进行第四次交换后： 27 38 13 49 76 97 65
( 按照算法的第四步从前面开始找大于X的值，97>49,两者交换，此时：J=4 )
此时再执行第三步的时候就发现I=J，从而结束一趟快速排序，那么经过一趟快速排序之后的结果是：27 38 13 49 76 97 65，即所以大于49的数全部在49的后面，所以小于49的数全部在49的前面。
快速排序就是递归调用此过程——在以49为中点分割这个数据序列，分别对前面一部分和后面一部分进行类似的快速排序，从而完成全部数据序列的快速排序，最后把此数据序列变成一个有序的序列，根据这种思想对于上述数组A的快速排序的全过程如图6所示：
初始状态 {49 38 65 97 76 13 27}
进行一次快速排序之后划分为 {27 38 13} 49 {76 97 65}
分别对前后两部分进行快速排序 {27 38 13} 经第三步和第四步交换后变成 {13 27 38} 完成排序。
{76 97 65} 经第三步和第四步交换后变成 {65 76 97} 完成排序。
代码
using System;
using System.Text;
namespace QuickSortArithmetic
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
//随进生成70个三位数的int32数组
int[] Nums = RandomNums(3, 70);
ShowNums("初始化的数组：", Nums);
QuickSort(ref Nums, 0, Nums.Length - 1);
ShowNums("排序后的数组：", Nums);
Console.ReadLine();
}
#region 生成随机int数组
private static int[] RandomNums(int Length, int Count)
{
Random Rand = new Random(7);
int[] Nums = new int[Count];
for (int c = 0; c < Count; c++)
{
string Result = string.Empty;
for (int i = 0; i < Length; i++)
{
Result += Rand.Next(10).ToString();
} Nums[c] = Convert.ToInt32(Result);
} return Nums;
}
#endregion
#region 排序算法：快速排序
private static void QuickSort(ref int[] Nums, int low, int high)
{
int key = Nums[low];
int i = low;
int j = high;
while (low < high)
{
while (low < high)
{
if (Nums[high] < key)
{
Nums[low] = Nums[high];
Nums[high] = key;
break;
}
else
{
high--;
}
}
while (low < high)
{
if (Nums[low] > key)
{
Nums[high] = Nums[low];
Nums[low] = key;
break;
}
else
{
low++;
}
}
}
if (i < low - 1)
{
QuickSort(ref Nums, i, low - 1);
}
if (j > high + 1)
{
QuickSort(ref Nums, high + 1, j);
}
}
#endregion
private static void ShowNums(string Msgs, int[] Nums)
{
Console.Write(Msgs);
foreach (int n in Nums)
{
Console.Write(n.ToString() + " ");
}
Console.WriteLine();
}
}
}
排序结果：
