c#实现最简快速排序，你绝对可以看懂

原创文章，转载请注明出处

　算法对于程序员的重要性不言而喻，今天我和大家分享算法中的一个基础算法，快速排序。作为一名程序员，相信大家都不陌生，但是要大家徒手一次性写出来，我估计还是有难度的。那么废话不多少，我先简单减少一下概念。

快速排序算法说明：

原始数组L1，从中任意选择一个基准数F（一般选择第1个），小于F的数据放在F的左边记为数组minList，大于F的数据放在F的右边记为数组maxList。那么

L1=minList+F+maxList

然后对minList和maxList再做这样的操作，直到minList和maxList中的元素个数为1或者0的时候停止

---

一、C#网上目前最简洁的实现方式：

　　现在就是要进行算法的实现了，很明显，这里要用到一个叫递归的思想。我们知道编程语言知识工具，算法才是核心，但是不同的编程语言实现算法却有很大的不同（简洁程度）。目前网上对于c#的实现快速排序的方式有很多，简单查阅了一下，发现一般都要100行代码左右（c和c++的代码行数要少一些）。千找万找，终于找到了一个，贴出如下：

        static void QuickSort(ref List<int> nums, int left, int right)
        {
            if (left < right)
            {
                int i = left;
                int j = right;
                int middle = nums[(left + right) / 2];
                while (true)
                {
                    while (i < right && nums[i] < middle) { i++; };
                    while (j > 0 && nums[j] > middle) { j--; };
                    if (i == j) break;
                    int temp = nums[i];
                    nums[i] = nums[j];
                    nums[j] = temp;
                    if (nums[i] == nums[j]) j--;
                }
                QuickSort(ref nums, left, i);
                QuickSort(ref nums, i + 1, right);
            }
        }

但是说真的，很难读懂，真要在考场上写出这个代码，难保能一次写对。

---

二、python的实现方式：

python我也有接触，所以当我用python写出这个算法的代码的时候，真的有种感觉，真是太TM简单了吧，有编程经验的同学应该也能看懂下面的python代码

def quicksort(array):   
    if len(array) < 2:     
        return array  ------基线条件：为空或只包含一个元素的数组是“有序”的   
    else:     
        pivot = array[0]  ------递归条件
        less = [i for i in array[1:] if i <= pivot]  ------由所有小于基准值的元素组成的子数组     
        greater = [i for i in array[1:] if i > pivot]  ------由所有大于基准值的元素组成的子数组     
    return quicksort(less) + [pivot] + quicksort(greater) 
print quicksort([10, 5, 2, 3])

短短几行代码，清晰明了。主要的代码就是数组可以直接相加运算：quicksort(less) + [pivot] + quicksort(greater) 

---

三、C#自己实现最简易方式

那难道我们c#就只能写出难懂又多的代码才能实现吗？终于让我也找到了，下面贴出我自己写的c#代码：

    public class Extend :List<int>
    {
        public static Extend operator +(Extend L1, Extend L2)
        {
            L1.AddRange(L2);
            return L1;
        }
    }

        static Extend QuickSort2(Extend nums)
        {
            if (nums.Count < 2)
            {
                return nums;
            }
            else
            {
                Extend minList = new Extend();//小于基准数的集合
                Extend maxList = new Extend();//大于基准数的集合
                int f = nums[0];
                for (int i = 1; i < nums.Count; i++)
                {
                    if (nums[i] <= f) minList.Add(nums[i]);
                    else maxList.Add(nums[i]);
                }
                return QuickSort2(minList) + new Extend() { f} + QuickSort2(maxList);//递归，并且使用+运算符
            }
        }

实际上就只有两步操作，就实现了和python一样的简洁！

第一：新建一个Extend 类继承于List<int>

第二：重写了+运算符

有同学对Extend类中的AddRange方法提出了内存上的质疑，我也进行了回复，算法是对时间复杂度的考察，也就是对过程的考察。内存消耗根据不同的代码肯定会有所不同，但是不影响算法。当然我也对Extend进行了改进，因为实际上最终的加法运算中，minList和maxList都只有一个元素，或者没有元素。

    public class Extend :List<int>
    {
        private static Extend k = new Extend();
        
        public static Extend operator +(Extend L1, Extend L2)
        {
            if (L1.Count == 1) k.Add(L1[0]);
            if (L2.Count == 1) k.Add(L2[0]);
            return k;
            //L1.AddRange(L2);
            //return L1;
        }
    }

其余的和python的代码基本一致，代码清晰明了。

据我观察，c#通过我这种方式实现的，目前独此一份，收好不谢！最后我还是要吐槽一句，怪不得python现在这么火，代码真的简单。但是最为程序员，我们始终要记住，语言只是工具，我们才是语言的主宰。了解代码背后的思想才是王道！