C# 快速排序算法的详细讲解

一、前言

二、例子

三、快速排序算法图片讲解

四、快速排序算法代码

五、纯净代码

一、前言

用比较好懂的方式讲一下快速排序算法。

二、例子

如果我有一堆钱，想数清楚，最快的方案是什么？
图1 一堆钱

答：先分类，一百的一堆，十块的一堆.....，如果还是多，那再把100的分成两三堆，再每堆每堆数。

快速排序就是这样，先分类再排序，再分类，再排序。

三、快速排序算法图片讲解

但是怎么分呢？按照第一个数字分。我们先随便拿一组数字，第一个数是5。（如图2所示）
图2 一堆数

我们接下来就按照快速排序算法，用这个数字过一遍。

第一步：把第一个数拿出来 5拿出来（如图3所示）
图3 把5拿出来

然后我们就发现，第一位空了出来，接下来，我们做一个分类，把比5小的都往前拿，比5大的都往后拿。

第二步：因为第一位是空的，所以我们就从后往前找一个比5小的数，填到第一位去。

过程： 我们发现，从后往前数，2是第一个比5小的，就把2放到前面去。（如图4所示）
图4 把2往前放

这里我们记一下，2原来的位置是正数第7位。也就是说，7位往后都比5大，不用再关心了。

再然后，我们发现，后面空了一位出来，我们再从前往后数，把比5大的挪到后面去。

第三步：因为后面是空的，所以我们就从前往后找一个比5大的数，填过去。

过程： 我们发现，从前往后数，第二位，数字7，是比5大的，我们把数字7挪到后面去。（如图5所示）
图5 把7往后放

现在空出来的是前面的格子，并且，7往后的数字都是比较过的，都比5大，所以我们从7往前数，继续找比5小的。

第四步：因为前面是空的，所以我们就从第七位往前找一个比5小的数，填过去。

过程： 我们发现，继续往前数，1是比5小的，把1放到前面去。（如图6所示）
图5 把1往前放

第五步：因为后面是空的，所以我们从第二位往后找一个比5大的数，填过去。

过程： 继续往后数，6是比5大的，把6放到前面去。（如图6所示）
图6 把6往后放

第六步：因为前面是空的，所以我们就从第六位往前找一个比5小的数，填过去。

过程： 继续往前数，3是比5小的，把3放到前面去。（如图7所示）
图6 把3往前放

第七步：所有的交换都完成了，现在左边都是比5小的，右边都是比5大的。最后把5填回去。（如图7所示）
图7 把5放回去

第8步：把5前面的数和5后面的数分开成两堆，再做同样的事情。

四、快速排序算法代码

我们先把刚才图片示例的部分用代码写出来。

cs 复制代码

//先看这部分            //一个数组   //这一堆第几是开始
public int Partition(List<int> li, int left, int right)
                                            //这一堆第几个是结束
{
      //把第一位先拿出来，就是那个5
      int tmp = li[left];

      //因为我也从左边数，也从右边数，他们还没数到一起的时候
        while (left<right)
        {
            //空位在左边，所以从右边数 
                  //到左边前        //如果比5大
            while (left < right&&li[right]>=tmp)      
            {
                //继续往前找
                right--;
            }

            //找到了比5小的，就把它放到左边空的位置
            li[left] = li[right];

            //现在空位就去右边了，再从左边开始找比5大的
                 //到最右边前      //如果比5小
            while (left < right && li[left] <= tmp)
            {
                //继续往后找
                left++;
            }
            //找到了比5大的，填到后面去
            li[right] = li[left];

            //如果没有找完，就继续找，如果找完了，就走下面的代码
        }

        //都找完了，把5填回去
        li[left] = tmp;//最后把元素填回去

        //把5的位置返回去，因为后面要从5的位置分成左一半，右一半
        return left;
    }

我们使用上面的代码，进行完整的排序。

cs 复制代码

public void QuickSort(List<int> li,int left,int right)
{
    //中间位初始化
   int mid = 0;
 
   if (left<right)
   {
      //这个就是上面的代码，返回了刚才5的位置，
      mid = Partition(li,  left, right);

      //我们把数组劈成了两半
      //5左边的，重新去执行一遍排序
      QuickSort(li,left,mid-1);
      //5右边的，重新去执行一遍排序 
      QuickSort(li, mid+1, right);
    }
}

然后他们就和套娃一样，不停的一分为二，不停的排序，直到全部排序完成。

五、纯净代码

cs 复制代码

    public void QuickSort(List<MScrollSlot> li, int left, int right)
    {
        int mid = 0;

        if (left < right)
        {
            mid = Partition(li, left, right);
            QuickSort(li, left, mid - 1);
            QuickSort(li, mid + 1, right);
        }
    }
    public int Partition(List<MScrollSlot> li, int left, int right)
    {
        MScrollSlot tmp = li[left];

        while (left < right)
        {
            while (left < right 
                && li[right].GetScale() >= tmp.GetScale())
            {
                right--;
            }

            li[left] = li[right]; 
            while (left < right && li[left].GetScale() <= tmp.GetScale())
            {
                left++;
            }
            li[right] = li[left];
        }
        li[left] = tmp;
        return left;
    }