資料結構-排序: 交換排序(快速排序法)

1、演算法思想
    　快速排序是C.R.A.Hoare於1962年提出的一種劃分交換排序。它採用了一種分治的策略，通常稱其為分治法(Divide-and-ConquerMethod)。

（1） 分治法的基本思想
    　分治法的基本思想是：將原問題分解為若干個規模更小但結構與原問題相似的子問題。遞迴地解這些子問題，然後將這些子問題的解組合為原問題的解。

（2）快速排序的基本思想
    　設當前待排序的無序區為R[low..high]，利用分治法可將快速排序的基本思想描述為：
①分解：
    　在R[low..high]中任選一個記錄作為基準(Pivot)，以此基準將當前無序區劃分為左、右兩個較小的子區間R[low..pivotpos-1)和R[pivotpos+1..high]，並使左邊子區間中所有記錄的關鍵字均小於等於基準記錄(不妨記為pivot)的關鍵字pivot.key，右邊的子區間中所有記錄的關鍵字均大於等於pivot.key，而基準記錄pivot則位於正確的位置(pivotpos)上，它無須參加後續的排序。
  注意：
    　劃分的關鍵是要求出基準記錄所在的位置pivotpos。劃分的結果可以簡單地表示為(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：
   　 通過遞迴調用快速排序對左、右子區間R[low..pivotpos-1]和R[pivotpos+1..high]快速排序。
③組合：
    　因為當"求解"步驟中的兩個遞迴調用結束時，其左、右兩個子區間已有序。對快速排序而言，"組合"步驟無須做什麼，可看作是空操作。

2、快速排序演算法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;//儲存分支點
            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]);
        }
    }
}