快速排序的原理及java代码实现

快速排序的原理及java代码实现

概述

快速排序是由东尼霍尔所发展的一种排序jFQfZLlAfV算法。在平均状况下，排序 n 个项目要(nlogn)次比较。事实上，快速排序通常明显比其他(nlogn) 算法更快，因为它的内部循环（inner loop）可以在大部分的架构上很有效率地被实现出来，并且在大部分真实世界的数据，可以决定设计的选择，减少所需时间的二次方项之可能性。

快速排序，通过一趟排序将待排记录分割成独立的两部分，其中一部分记录的关键字均比另一部分的关键字小，然后分别对这两部分记录继续进行排序,以达到整个序列有序的目的。

形象图示：

步骤

选择一个基准元素，通常选择第一个元素或者最后一个元素

通过一趟排序将待排序的记录分割成独立的两部分，其中一部分记录的元素值均比基准元素值小。另一部分记录的元素值均比基准值大

此时基准元素在其排好序后的正确位置

然后分别对这两部分记录用同样的方法继续进行排序，直到整个序列有序。

实例

原始数据：

3 5 2 6 2

选择 3 作为基准

第一轮

从右往左找比3小的，2符合，将2和3对调

2 5 2 6 3

对调一次，查找的方向反向，从左向右找比3大的，5符合，对调

2 3 2 6 5

再从右往左找比3小的，2符合，对调

2 2 3 6 5

一轮结束

第二轮

对 [2 2] 采用同上的方式进行，得到

2 2 3 6 5

第三轮

对 [6 5] 采用同上的方式进行，得到

2 2 3 5 6

最终结果

2 2 3 5 6

代码实现(java)

package com.coder4j.main.arithmetic.sorting;

public class Quick {

private static int mark = 0;

/**

* 辅助交换方法

*

* @param array

* @param a

* @param b

*/

private static void swap(int[] array, int a, int b) {

if (a != b) {

int temp = array[a];

array[a] = array[b];

array[b] = temp;

// 找到符合的，对调

System.out.println("对调" + array[a] + "与" + array[b] + ",得到");

for (int i : array) {

System.out.print(i + " ");

}

System.out.println();

}

}

/**

* 新一轮分隔

*

* @param array

* @param low

* @param high

* @return

*/

private static int partition(int array[], int low, int high) {

int base = array[low];

mark++;

System.out.println("正在进行第" + mark + "轮分隔，区域：" + low + "-" + high);

while (low < high) {

while (low < high && array[high] >= base) {

high--;

System.out.println("从右往左找比" + base + "小的，指针变动：" + low + "-" + high);

}

swap(array, low, high);

while (low < high && array[low] <= base) {

low++;

System.out.http://println("从左往右找比" + base + "大的，指针变动：" + low + "-" + high);

}

swap(array, low, high);

}

return low;

}

/**

* 对数组进行快速排序，递归调用

*

* @param arrhttp://ay

* @param low

* @param heigh

* @return

*/

private static int[] quickSort(int[] array, int low, int heigh) {

if (low < heigh) {

int division = partition(array, low, heigh);

quickSort(array, low, division - 1);

quickSort(array, division + 1, heigh);

jFQfZLlAfV}

return array;

}

/**

* 快排序

*

* @param array

* @return

*/

public static int[] sort(int[] array) {

return quickSort(array, 0, array.length - 1);

}

public static void main(String[] args) {

int[] array = { 3, 5, 2, 6, 2 };

int[] sorted = sort(array);

System.out.println("最终结果");

for (int i : sorted) {

System.out.print(i + " ");

}

}

}

测试输出结果：

全选复制放进笔记正在进行第1轮分隔，区域：0-4

对调2与3,得到

2 5 2 6 3

从左往右找比3大的，指针变动：1-4

对调3与5,得到

2 3 2 6 5

从右往左找比3小的，指针变动：1-3

从右往左找比3小的，指针变动：1-2

对调2与3,得到

2 2 3 6 5

从左往右找比3大的，指针变动：2-2

正在进行第2轮分隔，区域：0-1

从右往左找比2小的，指针变动：0-0

正在进行第3轮分隔，区域：3-4

对调5与6,得到

2 2 3 5 6

从左往右找比6大的，指针变动：4-4

最终结果

2 2 3 5 6

经测试，与实例中结果一致。

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