java数据结构与算法--快速排序

该方法的基本思想是：

1．先从数列中取出一个数作为基准数。

2．分区过程，将比这个数大的数全放到它的右边，小于或等于它的数全放到它的左边。

3．再对左右区间重复第二步，直到各区间只有一个数。

 

 

虽然快速排序称为分治法，但分治法这三个字显然无法很好的概括快速排序的全部步骤。因此我的对快速排序作了进一步的说明：挖坑填数+分治法：

先来看实例吧，定义下面再给出（最好能用自己的话来总结定义，这样对实现代码会有帮助）。

以一个数组作为示例，取区间第一个数为基准数。

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
72	6	57	88	60	42	83	73	48	85

初始时，i = 0;  j = 9;   X = a[i] = 72

由于已经将a[0]中的数保存到X中，可以理解成在数组a[0]上挖了个坑，可以将其它数据填充到这来。

从j开始向前找一个比X小或等于X的数。当j=8，符合条件，将a[8]挖出再填到上一个坑a[0]中。a[0]=a[8]; i++;  这样一个坑a[0]就被搞定了，但又形成了一个新坑a[8]，这怎么办了？简单，再找数字来填a[8]这个坑。这次从i开始向后找一个大于X的数，当i=3，符合条件，将a[3]挖出再填到上一个坑中a[8]=a[3]; j--;

 

数组变为：

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
48	6	57	88	60	42	83	73	88	85

 i = 3;   j = 7;   X=72

再重复上面的步骤，先从后向前找，再从前向后找。

从j开始向前找，当j=5，符合条件，将a[5]挖出填到上一个坑中，a[3] = a[5]; i++;

从i开始向后找，当i=5时，由于i==j退出。

此时，i = j = 5，而a[5]刚好又是上次挖的坑，因此将X填入a[5]。

 

数组变为：

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
48	6	57	42	60	72	83	73	88	85

可以看出a[5]前面的数字都小于它，a[5]后面的数字都大于它。因此再对a[0…4]和a[6…9]这二个子区间重复上述步骤就可以了。

 

对挖坑填数进行总结

1．i =L; j = R; 将基准数挖出形成第一个坑a[i]。

2．j--由后向前找比它小的数，找到后挖出此数填前一个坑a[i]中。

3．i++由前向后找比它大的数，找到后也挖出此数填到前一个坑a[j]中。

4．再重复执行2，3二步，直到i==j，将基准数填入a[i]中。

代码实现

 public void quickSort(int arr[],int beginIndex,int endIndex){
        //1、if判断当头尾索引不相等
        if (beginIndex<endIndex){
            //2、给i  j  x  赋值
            int i=beginIndex;
            int j=endIndex;
            int x=arr[beginIndex];
            //3、while循环 从后往前找一个比x小
             while (i<j&&arr[j]>x){
                 j--;
             }
            //4、如果i j没有相撞 填坑 并产生新坑 头索引++
             if (i<j){
                 arr[i++]=arr[j];
             }

            //5、while循环  从前往后找一个比x大的数
            while (i<j&&arr[i]<x){
                 i++;
            }
            //6、如果i j 没有相撞 填坑 尾索引--
            if (i<j){
                arr[j--]=arr[i];
            }
           //7、用临时数据填最后的坑
           arr[i]=x;
           //8 i之前数据 形成新数组 递归
            quickSort(arr,beginIndex,i-1);
           //9 i之后的数据 形成新的数组递归
            quickSort(arr,i+1,endIndex);
        }

测试

 public static void main(String[] args) {
        int[] arr={72 ,6 ,57, 88, 60, 42 ,83 ,73 ,48, 85};
        Sort sort=new Sort();
        sort.quick_sort(arr,0,arr.length-1);
        sort.display(arr);

    }

结果