随机选取基准法

基本的快速排序选取第一个或者最后一个元素作为基准。这样在数组已经有序的情况下，每次划分将得到最坏的结果。一种比较常见的优化方法是随机化算法，即随机选取一个元素作为基准。这种情况下虽然最坏情况仍然是O(n^2)，但最坏情况不再依赖于输入数据，而是由于随机函数取值不佳。实际上，随机化快速排序得到理论最坏情况的可能性仅为1/(2^n)。所以随机化快速排序可以对于绝大多数输入数据达到O(nlogn)的期望时间复杂度。

public class Test1 {

    public static void swap(int[] array,int start,int end){
        int tmp = array[start];
        array[start] = array[end];
        array[end] = tmp;
    }
    /**
     * 找基准
     * @param array
     * @param low
     * @param high
     * @return
     */
    public static int partion(int[] array,int low,int high){
        int tmp = array[low];
        while(low<high){
            //从high位置寻找比tmp小的值
            while(low < high && array[high] >= tmp){
                --high;
            }
            if(low >= high){
                //表明low与high相遇
                break;
            }else{
                array[low] = array[high];
            }
            //从low位置寻找比tmp大的值
            while(low < high && array[low] <= tmp){
                ++low;
            }
            if(low >= high){
                //表明low与high相遇
                break;
            }else{
                array[high] = array[low];
            }
        }
        array[low] = tmp;
        return low;
    }

    public static void Quick(int[] array,int start,int end){
        //产生随机数使防止元素集中
        swap(array,start,(int)(Math.random()%(end-start)+start));
        //找基准
        int par = partion(array,start,end);
        //对基准左边进行排序
        if(par > start+1){
            Quick(array, start, par-1);
        }
        //对基准右边进行排序
        if(par < end-1){
            Quick(array, par+1, end);
        }
    }

    public static void QuickSort(int[] array){
        Quick(array,0,array.length-1);
    }

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        int[] array = {45,12,46,5,13,47,2};
        QuickSort(array);
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    }

}