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c#實現(xiàn)最簡潔的快速排序(你絕對可以看懂)

來源:本站原創(chuàng)|時間:2020-01-10|欄目:C#教程|點擊: 次

前言

算法對于程序員的重要性不言而喻,今天我和大家分享算法中的一個基礎算法,快速排序。作為一名程序員,相信大家都不陌生,但是要大家徒手一次性寫出來,我估計還是有難度的。那么廢話不多少,我先簡單減少一下概念。

快速排序算法說明:

原始數(shù)組L1,從中任意選擇一個基準數(shù)F(一般選擇第1個),小于F的數(shù)據(jù)放在F的左邊記為數(shù)組minList,大于F的數(shù)據(jù)放在F的右邊記為數(shù)組maxList。那么

L1=minList+F+maxList

然后對minList和maxList再做這樣的操作,直到minList和maxList中的元素個數(shù)為1或者0的時候停止

一、C#網(wǎng)上目前最簡潔的實現(xiàn)方式:

現(xiàn)在就是要進行算法的實現(xiàn)了,很明顯,這里要用到一個叫遞歸的思想。我們知道編程語言知識工具,算法才是核心,但是不同的編程語言實現(xiàn)算法卻有很大的不同(簡潔程度)。目前網(wǎng)上對于c#的實現(xiàn)快速排序的方式有很多,簡單查閱了一下,發(fā)現(xiàn)一般都要100行代碼左右(c和c++的代碼行數(shù)要少一些)。千找萬找,終于找到了一個,貼出如下:

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);
  }
 }

但是說真的,很難讀懂,真要在考場上寫出這個代碼,難保能一次寫對。

二、python的實現(xiàn)方式:

python我也有接觸,所以當我用python寫出這個算法的代碼的時候,真的有種感覺,真是太TM簡單了吧,有編程經(jīng)驗的同學應該也能看懂下面的python代碼

def quicksort(array): 
 if len(array) < 2:  
  return array ------基線條件:為空或只包含一個元素的數(shù)組是“有序”的 
 else:  
  pivot = array[0] ------遞歸條件
  less = [i for i in array[1:] if i <= pivot] ------由所有小于基準值的元素組成的子數(shù)組  
  greater = [i for i in array[1:] if i > pivot] ------由所有大于基準值的元素組成的子數(shù)組  
 return quicksort(less) + [pivot] + quicksort(greater) 
print quicksort([10, 5, 2, 3])

短短幾行代碼,清晰明了。主要的代碼就是數(shù)組可以直接相加運算:quicksort(less) + [pivot] + quicksort(greater)

三、C#自己實現(xiàn)最簡易方式

那難道我們c#就只能寫出難懂又多的代碼才能實現(xiàn)嗎?終于讓我也找到了,下面貼出我自己寫的c#代碼:

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();//小于基準數(shù)的集合
    Extend maxList = new Extend();//大于基準數(shù)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);//遞歸,并且使用+運算符
   }
  }

實際上就只有兩步操作,就實現(xiàn)了和python一樣的簡潔!

第一:新建一個Extend 類繼承于List<int>

第二:重寫了+運算符

有同學對Extend類中的AddRange方法提出了內(nèi)存上的質(zhì)疑,我也進行了回復,算法是對時間復雜度的考察,也就是對過程的考察。內(nèi)存消耗根據(jù)不同的代碼肯定會有所不同,但是不影響算法。當然我也對Extend進行了改進,因為實際上最終的加法運算中,minList和maxList都只有一個元素,或者沒有元素。

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的代碼基本一致,代碼清晰明了。

據(jù)我觀察,c#通過我這種方式實現(xiàn)的,目前獨此一份,收好不謝!最后我還是要吐槽一句,怪不得python現(xiàn)在這么火,代碼真的簡單。但是最為程序員,我們始終要記住,語言只是工具,我們才是語言的主宰。了解代碼背后的思想才是王道!

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了,希望本文的內(nèi)容對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值,謝謝大家對我們的支持。

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