手寫快速排序QuickSort 摘錄

  筆者近期在寫一個須要計算中位數的功能，而後須要調用數組的排序功能。因而筆者自帶的排序功能十分好奇，查了下發現自帶的排序其實是應用的快速排序，爲了能更好的理解快速排序以及認識其比較合適的使用場景，故手動實現並記錄下來：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace ConsoleApp1
{
    class Program
    {
        static int[] test = new int[] {6,1,4,3,5,8 };
        /// <summary>
        /// 一遍 快速排序
        /// </summary>
        /// <param name="a">待排數組</param>
        /// <param name="low">排序起始值</param>
        /// <param name="high">排序最高值</param>
        /// <returns>中樞值位置</returns>
        public static int Partition(ref int[] a,int low,int high) {
            // 設置中樞值
            int pivotkey = a[low];
            // 確保不進入死循環，當low指針大於high叫停
            while (low < high) {
                // 若是high哨兵的值小於中樞值，則將high的值與中樞值調換（中樞值保存了副本pivotkey!）
                while (low < high && a[high] >= pivotkey)
                    high--;
                a[low] += a[high];
                a[high] = a[low] - a[high];
                a[low] -= a[high];
                // 若是low哨兵的值大於中樞值，則將low與中樞值調換
                while (low < high && a[low] <= pivotkey)
                    low++;
                a[low] += a[high];
                a[high] = a[low] - a[high];
                a[low] -= a[high];
            }
            // 結束比對，low和high會碰在一塊兒，此時將中樞值副本值插入low的位置
            a[low] = pivotkey;
            return low;
        }

        /// <summary>
        /// 快速排序 
        /// </summary>
        /// <param name="a">待排數組</param>
        /// <param name="low">排序起始值</param>
        /// <param name="high">排序最高值</param>
        public static void QuickSort(ref int[] a, int low, int high) {
            // 加入這個low<high ，一個是確保數組的長度大於1，二是肯定遞歸結束的條件，防止進入死循環，棧溢出
            if (low < high) {
                // 每次獲取中樞值的位置
                int pivotloc = Partition(ref a, low, high);
                // 利用中樞值將每遍排好序的數組分割成兩份，接着從low到pivotkey-1 以及 pivotkey+1 到 high兩個區域進行排序
                // 這裏加入比較兩端的長度，旨在下降棧的最大深度（下降至logn）
                if ((pivotloc - low) <= (high - pivotloc))
                {
                    QuickSort(ref a, low, pivotloc - 1);
                    QuickSort(ref a, pivotloc + 1, high);
                }
                else {                   
                    QuickSort(ref a, pivotloc + 1, high);
                    QuickSort(ref a, low, pivotloc - 1);
                }

                

            }
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            QuickSort(ref test,0,test.Length-1);
            foreach (var item in test)
            {
                Console.Write(item + " ");
            }
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

  資料上顯示，快速排序就平均時間而言是目前被認爲最好的一種內部排序算法！