C# 快速排序
快速排序（Quicksort）是对冒泡排序的一种改进。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。
算法过程 设要排序的数组是A[0]……A[N-1]，首先任意选取一个数据（通常选用第一个数据）作为关键数据，然后将所有比它小的数都放到它前面，所有比它大的数都放到它后面，这个过程称为一趟快速排序。一趟快速排序的算法是：
1）设置两个变量I、J，排序开始的时候：I=0，J=N-1；
2）以第一个数组元素作为关键数据，赋值给key，即 key=A[0]；
3）从J开始向前搜索，即由后开始向前搜索（J=J-1），找到第一个小于key的值a[j]，并与key交换；
4）从I开始向后搜索，即由前开始向后搜索（I=I+1），找到第一个大于key的a[i]，与key交换；
5）重复第3、4、5步，直到 I=J； (3,4步是在程序中没找到时候j=j-1，i=i+1。找到并交换的时候i， j指针位置不变。另外当i=j这过程一定正好是i+或j+完成的最后另循环结束)
例如：待排序的数组A的值分别是：（初始关键数据：X=49） 注意关键X永远不变.永远是和X进行比较 无论在什么位子 最后的目的就是把X放在中间小的放前面大的放后面
A[0] 、 A[1]、 A[2]、 A[3]、 A[4]、 A[5]、 A[6]：
49 38 65 97 76 13 27
进行第一次交换后： 27 38 65 97 76 13 49
( 按照算法的第三步从后面开始找)
进行第二次交换后： 27 38 49 97 76 13 65
( 按照算法的第四步从前面开始找>X的值，65>49,两者交换，此时：I=3 )
进行第三次交换后： 27 38 13 97 76 49 65
( 按照算法的第五步将又一次执行算法的第三步从后开始找
进行第四次交换后： 27 38 13 49 76 97 65
( 按照算法的第四步从前面开始找大于X的值，97>49,两者交换，此时：J=4 )
此时再执行第三步的时候就发现I=J，从而结束一趟快速排序，那么经过一趟快速排序之后的结果是：27 38 13 49 76 97 65，即所以大于49的数全部在49的后面，所以小于49的数全部在49的前面。
快速排序就是递归调用此过程——在以49为中点分割这个数据序列，分别对前面一部分和后面一部分进行类似的快速排序，从而完成全部数据序列的快速排序，最后把此数据序列变成一个有序的序列，根据这种思想对于上述数组A的快速排序的全过程如图6所示：
初始状态 {49 38 65 97 76 13 27}
进行一次快速排序之后划分为 {27 38 13} 49 {76 97 65}
分别对前后两部分进行快速排序 {27 38 13} 经第三步和第四步交换后变成 {13 27 38} 完成排序。
{76 97 65} 经第三步和第四步交换后变成 {65 76 97} 完成排序。
C#代码：
///
<summary>
///
Quick Sort
///
</summary>
///
<typeparam name="T"></typeparam>
///
<param name="array"></param>
public
static
void
QuickSort
<
T
>
(T[] array,
int
left,
int
right)
where
T : IComparable
{
if
(left
<
right)
{
int
middle
=
GetMiddleFroQuickSort
<
T
>
(array, left, right);
QuickSort
<
T
>
(array, left, middle
-
1
);
QuickSort
<
T
>
(array, middle
+
1
, right);
}
}
///
<summary>
///
get the index of the middle value for qucik sort
///
</summary>
///
<typeparam name="T"></typeparam>
///
<param name="array"></param>
///
<param name="left"></param>
///
<param name="right"></param>
///
<returns></returns>
private
static
int
GetMiddleFroQuickSort
<
T
>
(T[] array,
int
left,
int
right)
where
T : IComparable
{
T key
=
array[left];
while
(left
<
right)
{
while
(left
<
right
&&
key.CompareTo(array[right])
<
0
)
{
right
--
;
}
if
(left
<
right)
{
T temp
=
array[left];
array[left]
=
array[right];
//
Console.WriteLine("array[{0}]:{1} ----> arry[{2}]:{3}", left, temp, right, array[right]);
left
++
;
}
while
(left
<
right
&&
key.CompareTo(array[left])
>
0
)
{
left
++
;
}
if
(left
<
right)
{
T temp
=
array[right];
array[right]
=
array[left];
//
Console.WriteLine("array[{0}]:{1} ----> arry[{2}]:{3}", right, temp, left, array[left]);
right
--
;
}
array[left]
=
key;
}
//
Console.WriteLine("find the middle value {0} and the index {1}", array[left], left);
return
left;
}
Test:
int
[] array
=
new
int
[] {
43
,
23
,
80
,
15
,
789
,
27
,
90
,
69
,
66
,
158
,
45
,
32
,
1
,
22
,
77
,
66
,
44
};
Console.WriteLine(
"
before quick sort
"
);
foreach
(
int
i
in
array)
{
Console.Write(i
+
"
->
"
);
}
Console.WriteLine();
SortHelper.QuickSort
<
int
>
(array,
0
,array.Length
-
1
);
Console.WriteLine(
"
after quick sort
"
);
foreach
(
int
i
in
array)
{
Console.Write(i
+
"
->
"
);
}
Console.WriteLine();
结果：
before quick sort
43
->
23
->
80
->
15
->
789
->
27
->
90
->
69
->
66
->
158
->
45
->
32
->
1
->
22
->
77
->
66
->
44
->
array[
0
]:
43
---->
arry[
13
]:
22
array[
13
]:
22
---->
arry[
2
]:
80
array[
2
]:
43
---->
arry[
12
]:
1
array[
12
]:
1
---->
arry[
4
]:
789
array[
4
]:
43
---->
arry[
11
]:
32
array[
11
]:
32
---->
arry[
6
]:
90
find the middle value
43
and the index
6
22
->
23
->
1
->
15
->
32
->
27
->
43
->
69
->
66
->
158
->
45
->
90
->
789
->
80
->
77
->
66
->
44
->
array[
0
]:
22
---->
arry[
3
]:
15
array[
3
]:
15
---->
arry[
1
]:
23
array[
1
]:
22
---->
arry[
2
]:
1
find the middle value
22
and the index
2
15
->
1
->
22
->
23
->
32
->
27
->
43
->
69
->
66
->
158
->
45
->
90
->
789
->
80
->
77
->
66
->
44
->
array[
0
]:
15
---->
arry[
1
]:
1
find the middle value
15
and the index
1
1
->
15
->
22
->
23
->
32
->
27
->
43
->
69
->
66
->
158
->
45
->
90
->
789
->
80
->
77
->
66
->
44
->
find the middle value
23
and the index
3
1
->
15
->
22
->
23
->
32
->
27
->
43
->
69
->
66
->
158
->
45
->
90
->
789
->
80
->
77
->
66
->
44
->
array[
4
]:
32
---->
arry[
5
]:
27
find the middle value
32
and the index
5
1
->
15
->
22
->
23
->
27
->
32
->
43
->
69
->
66
->
158
->
45
->
90
->
789
->
80
->
77
->
66
->
44
->
array[
7
]:
69
---->
arry[
16
]:
44
array[
16
]:
44
---->
arry[
9
]:
158
array[
9
]:
69
---->
arry[
15
]:
66
array[
15
]:
66
---->
arry[
11
]:
90
find the middle value
69
and the index
11
1
->
15
->
22
->
23
->
27
->
32
->
43
->
44
->
66
->
66
->
45
->
69
->
789
->
80
->
77
->
90
->
158
->
find the middle value
44
and the index
7
1
->
15
->
22
->
23
->
27
->
32
->
43
->
44
->
66
->
66
->
45
->
69
->
789
->
80
->
77
->
90
->
158
->
array[
8
]:
66
---->
arry[
10
]:
45
array[
10
]:
45
---->
arry[
9
]:
66
find the middle value
66
and the index
9
1
->
15
->
22
->
23
->
27
->
32
->
43
->
44
->
45
->
66
->
66
->
69
->
789
->
80
->
77
->
90
->
158
->
array[
12
]:
789
---->
arry[
16
]:
158
find the middle value
789
and the index
16
1
->
15
->
22
->
23
->
27
->
32
->
43
->
44
->
45
->
66
->
66
->
69
->
158
->
80
->
77
->
90
->
789
->
array[
12
]:
158
---->
arry[
15
]:
90
find the middle value
158
and the index
15
1
->
15
->
22
->
23
->
27
->
32
->
43
->
44
->
45
->
66
->
66
->
69
->
90
->
80
->
77
->
158
->
789
->
array[
12
]:
90
---->
arry[
14
]:
77
find the middle value
90
and the index
14
1
->
15
->
22
->
23
->
27
->
32
->
43
->
44
->
45
->
66
->
66
->
69
->
77
->
80
->
90
->
158
->
789
->
find the middle value
77
and the index
12
1
->
15
->
22
->
23
->
27
->
32
->
43
->
44
->
45
->
66
->
66
->
69
->
77
->
80
->
90
->
158
->
789
->
after quick sort
1
->
15
->
22
->
23
->
27
->
32
->
43
->
44
->
45
->
66
->
66
->
69
->
77
->
80
->
90
->
158
->
789
->