快速排序

最新推荐文章于 2023-11-26 23:44:08 发布

原创最新推荐文章于 2023-11-26 23:44:08 发布 · 403 阅读

0 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#快速排序 #排序算法 #博客 #应用

算法专栏收录该内容

1 篇文章

订阅专栏

转载请注明出自flowsky37的博客的博客，尊重他人辛苦劳动！

【本篇多数内容来自《算法》一书，经典书籍，自行百度】
- 简介

快速排序是应用非常广泛的一种排序算法了。快速排序流行的原因是它实现简单，适用于各种不同的输入数据，而且在一般应用中比其他排序算法都要快得多。快速排序的特点：它是原地排序，只需要一个很小的辅助栈，且将长度为N的数组所需的时间和NlgN成正比。另外，快速排序的内循环比大多数排序算法都要短小，这意味着无论是在理论上还是在实际中都要更快。但是它非常脆弱，在实现中要非常小心，很多错误都会导致它在实际中的性能只有平方级别。

算法原理

快速排序算法是一种分治算法的排序算法，它将一个数组分成两个数组，然后将两个两部分独立的排序。当两个子数组都有序时，整个数组自然也就有序。同时递归的调用发生在处理整个数组之后。在排序排序中，切分的位置取决于数组的内容。

大致过程如下图所示（copy来的一张图，自己做太麻烦了）：

简单说明一下步骤：

1.先确定一个基准，从数组中挑出一个元素，由于数组是无序的，下面的示例代码中将数组的左侧第一个作为基准。

2.分区操作。重新排列数组，所有比基准值小的放在基准左边，所有比基准值大的放在基准右边（参考图中“切分”那一排数据）。此时基准两边的数据均是无序的。

3.然后递归的将基准左右两侧的子数组排序，递归结束，排序完成，此时的数组便是有序的了。

发现了一张很好的动态图（侵权请联系，罪过！）：
这里写图片描述

代码示例：

public class QuickSort {
    public static Comparable[] sort(Comparable[] arr){
        //1.打乱数组，测试的数据本身就是无序，这里面有没有做sheffle处理。


        sort(arr,0,arr.length - 1);

        return arr;
    }

    /**
     * 排序
     */
    private static void sort(Comparable[] arr, int l, int m) {
        if (m <= l) return;//递归结束限制

        int j = partition(arr, l, m);

        //将左部分进行递归排序
        sort(arr,l,j-1);
        //将又部分进行递归排序
        sort(arr,j+1,m);

    }

    /**
     * 确定切分基准位置并进行左右两边数据交换
     */
    private static int partition(Comparable[] arr, int l, int m) {
        int i = l;
        int j = m + 1;

        while (true){
            while (less(arr[++i],arr[l])){
            //越界判断
                if (i == m) break;
            }
            while (less(arr[l],arr[--j])){}

            if (j <= i) break;
            exchange(arr,i,j);
        }
        exchange(arr,l,j);
        return j;
    }

    /**
     * 交换数据
     */
    private static void exchange(Comparable[] arr, int i, int j) {
        Comparable swap = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = swap;
    }

    /**
     * 大小比较
     */
    private static boolean less(Comparable c1, Comparable c2) {
        return c1.compareTo(c2) < 0;
    }


}