Hacer un método de ordenamiento rápido (Quicksort) en C#

El ordenamiento rápido (quicksort en inglés) es un algoritmo creado por el científico británico en computación C. A. R. Hoare basado en la técnica de "divide y vencerás", que permite, en promedio, ordenar n elementos en un tiempo proporcional a n log n.


El algoritmo trabaja de la siguiente forma:

• Elegir un elemento de la lista de elementos a ordenar, al que llamaremos pivote.
• Resituar los demás elementos de la lista a cada lado del pivote, de manera que a un lado queden todos los menores que él, y al otro los mayores. Los elementos iguales al pivote pueden ser colocados tanto a su derecha como a su izquierda, dependiendo de la implementación deseada. En este momento, el pivote ocupa exactamente el lugar que le corresponderá en la lista ordenada.
• La lista queda separada en dos sublistas, una formada por los elementos a la izquierda del pivote, y otra por los elementos a su derecha.
• Repetir este proceso de forma recursiva para cada sublista mientras éstas contengan más de un elemento. Una vez terminado este proceso todos los elementos estarán ordenados.

Como se puede suponer, la eficiencia del algoritmo depende de la posición en la que termine el pivote elegido.

• En el mejor caso, el pivote termina en el centro de la lista, dividiéndola en dos sublistas de igual tamaño. En este caso, el orden de complejidad del algoritmo es O(n·log n).
• En el peor caso, el pivote termina en un extremo de la lista. El orden de complejidad del algoritmo es entonces de O(n²). El peor caso dependerá de la implementación del algoritmo, aunque habitualmente ocurre en listas que se encuentran ordenadas, o casi ordenadas. Pero principalmente depende del pivote, si por ejemplo el algoritmo implementado toma como pivote siempre el primer elemento del array, y el array que le pasamos está ordenado, siempre va a generar a su izquierda un array vacío, lo que es ineficiente.

En el caso promedio, el orden es O(n·log n).
No es extraño, pues, que la mayoría de optimizaciones que se aplican al algoritmo se centren en la elección del pivote.

Este método es mucho mas eficiente que el método burbuja, aunque el algoritmo sea mas complejo, lo que lo hace mas eficiente es que es mucho menos pesado en cuanto a búsqueda y acomodo de los datos.

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

namespace QuickSort{
    class Ordenamiento{       
        private static int cont;
        public Ordenamiento(){
            cont = 0;
        }
        public static void swap(int []datos, int i, int j) {
            int aux = datos[i];
            datos[i] = datos[j];
            datos[j] = aux;
            cont++; // variable global
        }
        public  static int OrdenamientoRapido(int []datos, int numero) { 
            cont = 0;
            OrdenamientoRapido(datos, 0, numero-1);
            return cont;
        }
        public static void OrdenamientoRapido(int []datos, int inf, int sup) {
            if (sup > inf) {
                int pivote = datos[sup];
                int i = inf - 1;
                int j = sup;
                do {
                    while (datos[++i] < pivote);
                    while (datos[--j] > pivote);
                    if (i < j) 
                       swap(datos, i, j);
                } 
                while (i < j);
                swap(datos, i, sup);
                OrdenamientoRapido(datos, inf, i-1);
                OrdenamientoRapido(datos, i+1, sup);
            }
        }        
        static void Main(string[] args){
            int limite;
            String linea;
            Console.WriteLine("Ordenamento rapido en C#...\n");
            Console.Write("Ingresa el limite: ");
            linea = Console.ReadLine();
            limite = int.Parse(linea);
            int[] arreglo = new int[limite];

            for (int i = 0; i < limite; ++i){
                Console.Write("{0} : ", i + 1);
                linea = Console.ReadLine();
                arreglo[i] = int.Parse(linea);
            }
            OrdenamientoRapido(arreglo, limite);

            Console.ForegroundColor = ConsoleColor.DarkRed;
            for (int i = 0; i < limite; ++i){
                Console.WriteLine("\n{0} : {1}", i+1, arreglo[i]);
            }
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

Esta sería la salida del mismo...