排序5——快速排序

五、快速排序

基本思想：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比另一部分的关键字小，则可分别对这两部分继续进行排序，以达到整个序列有序的目的。

1、方法一

import java.util.Scanner;

public class Test {

	// 定义数组的最大长度
	static final int num = 100;

	public static void main(String[] args) {
		int arr[] = new int[num];
		Scanner in = new Scanner(System.in);
		System.out.println("请输入数组中的元素个数(<100):");
		int length = in.nextInt();
		System.out.println("输入数组中的元素:");
		for (int i = 1; i <= length; i++) {
			arr[i] = in.nextInt();
		}

		// 调用排序方法对数组进行排序
		quickSort(arr, 1, length);
		System.out.println("排序后的数组:");
		for (int i = 1; i <= length; i++) {
			System.out.print(arr[i] + " ");
		}
	}

	public static void quickSort(int arr[], int low, int high) {

		int keyIndex;
		if (low < high) {
			keyIndex = sort(arr, low, high);
			//递归调用对分成的两部分进行排序
			quickSort(arr, low, keyIndex - 1);
			quickSort(arr, keyIndex + 1, high);
		}

	}

	// 排序方法
	private static int sort(int[] arr, int low, int high) {
		int key = arr[low];
		while (low < high) {
			while (low < high && arr[high] >= key) {
				high--;
			}
			// 将两个元素的位置进行交换
			swap(arr, low, high);
			while (low < high && arr[low] <= key) {
				low++;
			}
			swap(arr, low, high);
		}
		return low;
	}

	// 交换两个元素的方法
	private static void swap(int[] arr, int low, int high) {
		int temp = arr[low];
		arr[low] = arr[high];
		arr[high] = temp;
	}

}

运行结果：

请输入数组中的元素个数(<100):
10
输入数组中的元素:
23 34 56 76 33 11 22 33 55 77
排序后的数组:
11 22 23 33 33 34 55 56 76 77 

2、方法二

对排序方法做如下的修改：

//排序方法
	private static int sort(int[] arr, int low, int high) {
		int key = arr[low];
		while (low < high) {
			while (low < high && arr[high] >= key) {
				high--;
			}
			//为了防止high--后low==high 所以再进行一次判断
			if(low<high){
				swap(arr, low, high);
				//由于在交换前arr[high]<key,所以在arr[high]与arr[low]交换后arr[low]必然也小于key,则直接进行low++
				low++;
			}
			
			while (low < high && arr[low] <= key) {
				low++;
			}
			if(low<high){
				swap(arr, low, high);
				high--;
			}
			
		}
		return low;
	}

关于快速排序算法的四种优化方案见快速排序的四种优化方案