数据结构-排序: 交换排序(快速排序法)

数据结构-排序: 交换排序(快速排序法)

1、算法思想
　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)。

（1） 分治法的基本思想
　分治法的基本思想是：将原问题分解为若干个规模更小但结构与原问题相似的子问题。递归地解这些子问题，然后将这些子问题的解组合为原问题的解。

（2）快速排序的基本思想
　设当前待排序的无序区为R[low..high]，利用分治法可将快速排序的基本思想描述为：
①分解：
　在 R[low..high]中任选一个记录作为基准(Pivot)，以此基准将当前无序区划分为左、右两个较小的子区间R[low..pivotpos- 1)和R[pivotpos+1..high]，并使左边子区间中所有记录的关键字均小于等于基准记录(不妨记为pivot)的关键字 pivot.key，右边的子区间中所有记录的关键字均大于等于pivot.key，而基准记录pivot则位于正确的位置(pivotpos)上，它无 须参加后续的排序。
注意：
　划分的关键是要求出基准记录所在的位置pivotpos。划分的结果可以简单地表示为(注意pivot=R[pivotpos])：
　R[low..pivotpos-1].keys≤R[pivotpos].key≤R[pivotpos+1..high].keys
其中low≤pivotpos≤high。
②求解：
　 通过递归调用快速排序对左、右子区间R[low..pivotpos-1]和R[pivotpos+1..high]快速排序。
③组合：
　因为当"求解"步骤中的两个递归调用结束时，其左、右两个子区间已有序。对快速排序而言，"组合"步骤无须做什么，可看作是空操作。

2、快速排序算法QuickSort

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;

namespace ExQuickSorter
{
class QuickSorter
{
private void swap(ref int l, ref int r)
{
int temp;
temp = l;
l = r;
r = temp;
}
public void Sort(int[] list, int low, int high)
{
int pivot;//存储分支点
int l, r;
int mid;
if (high <= low)
return;
else if (high == low + 1)
{
if (list[low] > list[high])
swap(ref list[low], ref list[high]);
return;
}
mid = (low + high) >> 1;
pivot = list[mid];
swap(ref list[low], ref list[mid]);
l = low + 1;
r = high;
do
{
while (l <= r && list[l] < pivot)
l++;
while (list[r] >= pivot)
r--;
if (l < r)
swap(ref list[l], ref list[r]);
} while (l < r);
list[low] = list[r];
list[r] = pivot;
if (low + 1 < r)
Sort(list, low, r - 1);
if (r + 1 < high)
Sort(list, r + 1, high);
}

static void Main(string[] args)
{
int[] iArrary = new int[] { 1, 5, 3, 6, 10, 55, 9, 2, 87, 12, 34, 75, 33, 47 };
QuickSorter q = new QuickSorter();
q.Sort(iArrary, 0, 13);
for (int m = 0; m <= 13; m++)
Console.WriteLine("{0}", iArrary[m]);
}
}
}