【任務目標】

將一組大規模無序數組變為有序

【快速排序原理】

在數組中隨機選擇一個數作為基準數temp，

在數組中從后往前找一個比temp小的數lo，交換lo和temp

在數組中從前往后找一個比temp大的數hi，交換temp和hi

重復2、3找lo和hi，直到找不到這樣的數lo，hi。此時temp左邊的數都<=它，右邊的數都>=它。此時temp所在位置就是數組有序后其應該在的位置

將temp左邊的數看做一個無序數組，重復步驟1-4，又會得到一個新的temp

將temp右邊的數看做一個無序數組，重復步驟1-4，又會得到一個新的temp

得到新的temp后再重復步驟5、6，直到temp左邊和右邊都沒有無序數組了，此時整個數組有序

將上述步驟轉換為程序語言時，有些地方要注意：

在步驟2,3中，temp的位置在不停地被交換，只有在步驟4中找到位置時才確定其所在。而在程序中把temp取出，相當于空出來一個位置，把接下來要和temp交換的位置處的數值賦值給這個空位置即可。

在步驟2中從后往前找，實際上就是數組索引從最大值不斷減小找；在步驟3中從前往后找，實際上就是數組索引從最小值不斷增大來找

步驟5,6中的左邊無序數組的索引最小值就是當前數組的最小值，最大值是temp所在位置索引減1；右邊無序數組的索引最小值是temp所在位置索引加1,最大值是當前數組的最大值

步驟5-7顯然是要遞歸

【快速排序原理概括】

通過不斷比較將小數前移大數后移來將隨機選取的基準數放置在其在有序數組中應該在的位置，通過遞歸調用將不斷地把隨機選取的基準數放置在其所在數組有序時應該在的位置。

【代碼實現】

using System;namespace Sort {class Program{static void Main(string[] args){int[] A = new int[30];Random ra = new Random();for (int i = 0; i < 30; i++){A[i] = ra.Next(200);}Program ps = new Program();ps.QuickSort(A,0,A.Length-1);Console.WriteLine("排序結果:");foreach (int a in A){Console.Write(a + " ");}bool isSorted = true;for (int i = 0; i < A.Length - 1; i++){if (A[i] > A[i + 1])isSorted = false;}Console.Write(isSorted);Console.ReadKey();}public void QuickSort(int[] A,int lo,int hi){if (lo > hi)//遞歸退出條件{return;}int i = lo;int j = hi;int temp = A[i];//取得基準數，空出一個位置while (i<j)//當i=j時推出，表示temp左邊的數都比temp小，右邊的數都比temp大{while (i<j&&temp<=A[j])//從后往前找比temp小的數，將比temp小的數往前移{j--;}A[i] = A[j];//將比基準數小的數放在空出的位置，j的位置又空了出來while (i<j&&temp>=A[i])//從前往后找比temp大的數，將比temp大的數往后移{i++;}A[j] = A[i];//將比基準數大的數放在hi空出來的位置,如此，i所在的位置又空了出來}A[i] = temp;QuickSort(A,lo,i-1);//對lo到i-1之間的數再使用快速排序，每次快速排序的結果是找到了基準數應該在的位置//其左邊的數都<=它，右邊的數都>=它，它此時在數組中的位置就是排序好時其應該在的位置。QuickSort(A,i+1,hi);//對i+1到hi之間的數再使用快速排序}} }

【實現結果】

【快速排序改進】

1.雖然文中說基準數可以隨機選取，但在代碼時對遞歸調用時的每個無序數組選取的都是其第一個元素。你當然也可以選擇中間的元素，temp=A[(lo+hi)/2]即可。面對不同的數據，具體怎么來選擇這個隨機基準數沒有特定的方法。一般就取第一個元素或中間元素即可。

隨機基準數選取的不好，可能出現這樣的結果（以選取第一個元素為例）：比較了一圈發現，基準數只向后移動了兩三位就到了其應在位置。那么其左邊的無序數組很小，右邊的無序數組很大。在為右邊的無序數組選擇的基準數找位置時，要找很多次。這就增加了計算時間。最好是每次為基準數找好位置時，其位置為當前數組的最中間，那樣左右兩邊的無序數組大小相同。

2.不斷遞歸調用時，當前的無序數組規模是在不斷減小的，當規模減小到一定程度可以用插入排序代替快速排序。插入排序在小規模數據中排序速度更快。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的排序算法C#实现之快速排序详解的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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