02.快速排序

1、概述：

1. 设要排序的数组是A[0]……A[N-1]，首先任意选取一个数据（通常选用数组的第一个数）作为关键数据，
2. 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。
3.  值得注意的是，快速排序不是一种稳定的排序算法，也就是说，多个相同的值的相对位置也许会在算法结束时产生变动。
4. 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–)，找到第一个小于key的值A[j]，将A[j]和A[i]互换；
• 　　4）从i开始向后搜索，即由前开始向后搜索(i++)，找到第一个大于key的A[i]，将A[i]和A[j]互换；
• 　　5）重复第3、4步，直到i=j； (3,4步中，没找到符合条件的值，即3中A[j]不小于key,4中A[i]不大于key的时候改变j、i的值，

　　5.使得j=j-1，i=i+1，直至找到为止。找到符合条件的值，进行交换的时候i， j指针位置不变。另外，i==j这一过程一定正好是i+或j-完成的时候，此时令循环结束）。

2、图解：

 3、代码：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace 快速排序
{
    class Program
    {

        /// <summary>
        /// 对数组dataArray中索引从left到right之间的数做排序
        /// </summary>
        /// <param name="dataArray">要排序的数组</param>
        /// <param name="left">要排序数据的开始索引</param>
        /// <param name="right">要排序数据的结束索引</param>
        static void QuickSort(int[] dataArray, int left, int right)
        {
            if (left < right)
            {

                int x = dataArray[left];//基准数， 把比它小或者等于它的 放在它的左边，然后把比它大的放在它的右边
                int i = left;
                int j = right;//用来做循环的标志位

                while (true && i < j)//当i==j的时候，说明我们找到了一个中间位置，这个中间位置就是基准数应该所在的位置 
                {

                    //从后往前比较(从右向左比较) 找一个比x小（或者=）的数字，放在我们的坑里 坑位于i的位置
                    while (true && i < j)
                    {
                        if (dataArray[j] <= x) //找到了一个比基准数 小于或者等于的数子，应该把它放在x的左边
                        {
                            dataArray[i] = dataArray[j];
                            break;
                        }
                        else
                        {
                            j--;//向左移动 到下一个数字，然后做比较
                        }
                    }

                    //从前往后（从左向右）找一个比x大的数字，放在我们的坑里面 现在的坑位于j的位置
                    while (true && i < j)
                    {
                        if (dataArray[i] > x)
                        {
                            dataArray[j] = dataArray[i];
                            break;
                        }
                        else
                        {
                            i++;
                        }
                    }
                }
                //跳出循环 现在i==j i是中间位置
                dataArray[i] = x;// left -i- right
                QuickSort(dataArray, left, i - 1);
                QuickSort(dataArray, i + 1, right);
            }
        }
        static void Main(string[] args)
        {
            int[] data = new int[] { 42, 20, 17, 27, 13, 8, 17, 48 };

            QuickSort(data, 0, data.Length - 1);

            foreach (var temp in data)
            {
                Console.Write(temp + " ");
            }
            Console.ReadKey();
        }
    }
}