C#实现归并排序与快速排序算法

该代码提供了两种经典的排序算法实现，即快速排序和归并排序，都是使用C#语言编写的。快速排序采用分治策略，通过选取枢轴元素将数组分为两部分，并递归地对这两部分进行排序。归并排序同样基于分治思想，将数组拆分为两半分别排序，然后合并两个已排序的子数组。 快速排序算法详解 快速排序是一种高效的排序算法，其基本步骤如下： 1. 选择一个枢轴元素（这里选择数组的第一个元素`pivot`）。 2. 将数组分为两部分，一部分包含所有小于枢轴的元素，另一部分包含所有大于枢轴的元素。这个过程通过两个指针`i`和`j`完成，`i`从枢轴的下一个位置开始，`j`从数组末尾开始，分别向中间移动，直到找到合适的位置交换元素。 3. 当`i`和`j`相遇时，将枢轴元素放置在正确的位置，确保枢轴左边的元素都小于枢轴，右边的元素都大于枢轴。 4. 递归地对枢轴左边和右边的子数组进行快速排序。 归并排序算法详解 归并排序的核心思想是将大问题分解成小问题，再合并解决，具体步骤如下： 1. 如果数组只有一个或没有元素，认为它已经排序，直接返回。 2. 将数组分为两个相等或近似相等的部分，通常通过中间位置`mid`划分。 3. 对每个子数组分别进行归并排序。 4. 合并两个已排序的子数组。创建一个新的临时数组`b`，从两个子数组的起始位置开始，依次比较两个子数组的元素，将较小的元素放入`b`，直到其中一个子数组遍历完，然后将另一个子数组剩余的元素追加到`b`。 5. 将临时数组`b`的元素复制回原数组，完成排序。 性能分析 - 快速排序平均时间复杂度为O(n log n)，最坏情况下（输入数组已经排序或逆序）为O(n^2)，但这种情况在实际应用中较少出现。空间复杂度为O(log n)（递归调用栈）。 - 归并排序无论在最好、最坏还是平均情况下的时间复杂度都是O(n log n)，但需要额外的O(n)空间来存储临时数组，因此在空间效率上不如快速排序。 应用场景 快速排序通常用于内存有限且对排序速度有较高要求的情况，而归并排序则适用于对稳定性有要求或可以接受更多内存消耗的场景，如外部排序。