76-快速排序——三路快排

最新推荐文章于 2025-12-14 11:24:52 发布

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该文章介绍了三路快排的实现方式，通过随机选择基准值并分别处理小于、等于和大于基准值的元素，优化了处理相等元素的情况，提高了排序效率。在处理小规模数据时，使用插入排序。

在二路快排中，将相等的元素均分到了左右两个区间。
在三路快排中，将所有相等的元素一次性全部放置到位，处理完，只需在<v的区间和>v的区间上继续进行快速排序即可。

/**
 * 三路快排
 * @param arr
 */
public static void quickSort3(int[] arr) {
    quickSortInternal3(arr, 0, arr.length - 1);
}

/**
 *
 * @param arr
 * @param l
 * @param r
 */
private static void quickSortInternal3(int[] arr, int l, int r) {
    if(r - l <= 15) {
        insertBase(arr, l, r);
        return;
    }
    int randomIndex = random.nextInt(l, r);
    swap(arr, l, randomIndex);
    int v = arr[l];
    //arr[l + 1...lt] < v
    int lt = l;
    //arr[gt...r] > v
    int gt = r + 1;
    //arr[lt + 1...i) == v
    int i = l + 1;
    //终止条件 i == gt
    while(i < gt) {
        if(arr[i] < v) {
            //arr[l + 1...lt] < v
            swap(arr, lt + 1, i);
            lt++;
            i++;
        }else if(arr[i] > v) {
            //arr[gt...r] > v
            swap(arr, gt - 1, i);
            gt--;
            //此时i无需++,因为gt - 1这个元素还没有处理，刚好换到了i这个位置继续处理
        }else{
            //arr[lt + 1...i) == v
            i++;
        }
    }
    swap(arr, l, lt);
    //arr[l...lt - 1] < v
    quickSortInternal3(arr, l, lt - 1);
    //arr[gt...r] > v
    quickSortInternal3(arr, gt, r);
}