使用递归实现快速排序的 C# 程序


快速排序是一种使用分治法的排序算法。它选取一个基准元素,并将其放置到其正确的位置。然后,对基准元素左侧和右侧的数组再次使用快速排序进行排序。这个过程会持续进行,直到整个数组都被排序。

下面给出一个演示如何在 C# 中使用递归实现快速排序的程序:

示例

 在线演示

using System;
namespace QuickSortDemo {
   class Example {
      static public int Partition(int[] arr, int left, int right) {
         int pivot;
         pivot = arr[left];
         while (true) {
            while (arr[left] < pivot) {
               left++;
            }
            while (arr[right] > pivot) {
               right--;
            }
            if (left < right) {
               int temp = arr[right];
               arr[right] = arr[left];
               arr[left] = temp;
            } else {
               return right;
            }
         }
      }
      static public void quickSort(int[] arr, int left, int right) {
         int pivot;
         if (left < right) {
            pivot = Partition(arr, left, right);
            if (pivot > 1) {
               quickSort(arr, left, pivot - 1);
            }  
            if (pivot + 1 < right) {
               quickSort(arr, pivot + 1, right);
            }
         }
      }
      static void Main(string[] args) {
         int[] arr = {67, 12, 95, 56, 85, 1, 100, 23, 60, 9};
         int n = 10, i;
         Console.WriteLine("Quick Sort");
         Console.Write("Initial array is: ");
         for (i = 0; i < n; i++) {
            Console.Write(arr[i] + " ");
         }
         quickSort(arr, 0, 9);
         Console.Write("
Sorted Array is: ");          for (i = 0; i < n; i++) {             Console.Write(arr[i] + " ");          }       }    } }

输出

以上程序的输出如下所示。

Quick Sort
Initial array is: 67 12 95 56 85 1 100 23 60 9
Sorted Array is: 1 9 12 23 56 60 67 85 95 100

现在让我们来理解以上程序。

在 main() 函数中,首先显示初始数组。然后,调用 quickSort() 函数对数组进行快速排序。此代码片段如下所示:

int[] arr = {67, 12, 95, 56, 85, 1, 100, 23, 60, 9};
int n = 10, i;
Console.WriteLine("Quick Sort");
Console.Write("Initial array is: ");
for (i = 0; i < n; i++) {
   Console.Write(arr[i] + " ");
}
quickSort(arr, 0, 9);

在 quickSort() 函数中,通过调用 Partition() 函数来选择一个基准元素。然后,再次调用 quickSort(),其参数取决于基准元素的值。此代码片段如下所示:

if (left < right) {
   pivot = Partition(arr, left, right);
   if (pivot > 1) {
      quickSort(arr, left, pivot - 1);
   }
   if (pivot + 1 < right) {
      quickSort(arr, pivot + 1, right);
   }
}

在 Partition() 函数中,基准元素被选为提供的数组的最左侧元素,然后将其设置到数组中的正确位置。演示所有步骤的代码片段如下所示。

int pivot;
pivot = arr[left];
while (true) {
   while (arr[left] < pivot) {
      left++;
   }
   while (arr[right] > pivot) {
      right--;
   }
   if (left < right) {
      int temp = arr[right];
      arr[right] = arr[left];
      arr[left] = temp;
   } else {
      return right;
   }
}

更新于: 2020年6月26日

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