快速排序(Quick Sort)

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快速排序由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。


示例: 

  1. public class Program {
  2. public static void Main(string[] args) {
  3. int[] array = { 43, 69, 11, 72, 28, 21, 56, 80, 48, 94, 32, 8 };
  4. QuickSort(array, 0, array.Length - 1);
  5. ShowArray(array);
  6. Console.ReadKey();
  7. }
  8. private static void ShowArray(int[] array) {
  9. foreach (var num in array) {
  10. Console.Write($"{num} ");
  11. }
  12. Console.WriteLine();
  13. }
  14. public static void QuickSort(int[] array, int left, int right) {
  15. if (left < right) {
  16. int i = left, j = right;
  17. int pivot = array[i];
  18. while (i < j) {
  19. while (i < j && array[j] >= pivot) { j--; }
  20. array[i] = array[j];
  21. while (i < j && array[i] <= pivot) { i++; }
  22. array[j] = array[i];
  23. }
  24. array[i] = pivot;
  25. QuickSort(array, left, i - 1);
  26. QuickSort(array, i + 1, right);
  27. }
  28. }
  29. }

以上是快速排序算法的一种实现,以下是这个案例的输出结果:

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  1. 8 11 21 28 32 43 48 56 69 72 80 94

分析:

在最坏的情况下时间复杂度为:  ,

最好的情况下时间复杂度为:  ,

平均情况下时间复杂度为:  。

另外要注意的是递归带来了额外的开销,33行的代码会使栈增加一个计数并存下地址,为之后的执行路径返回此处准备了条件;34行的代码属于尾递归,一般不认为带来了额外的开销,因为现代编译器都会为尾递归做优化。

C#开发笔记之06-为什么要尽可能的使用尾递归,编译器会为它做优化吗?


AlgorithmMan:

AlgorithmMan by Iori,AlgorithmMan是使用C#开发的一套用于算法演示的工具。

下载链接:AlgorithmMan-QuickSort

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