快速排序

快速排序,听这个名字就能想到它排序速度快,它是一种原地排序。其基本思想是随机找出一个数(通常就拿数组第一个数据就行),把它插入一个位置,使得它左边的数都比它小,它右边的数据都比它大,这样就将一个数组分成了两个子数组,然后再按照同样的方法把子数组再分成更小的子数组,直到不能分解为止。 它也是分治思想的一个经典实验

快速排序算法过程
下面通过一个例子介绍快速排序算法的思想,假设要对数组a[10]={6,1,2,7,9,3,4,5,10,8}进行排序,首先要在数组中选择一个数作为基准值,这个数可以随意选择,在这里,我们选择数组的第一个元素a[0]=6作为基准值,接下来,我们需要把数组中小于6的数放在左边,大于6的数放在右边,怎么实现呢?

我们设置两个“哨兵”,记为“哨兵i”和“哨兵j”,他们分别指向数组的第一个元素和最后一个元素,即i=0,j=9。首先哨兵j开始出动,哨兵j一步一步地向左挪动(即j–-),直到找到一个小于6的数停下来。接下来哨兵i再一步一步向右挪动(即i++),直到找到一个数大于6的数停下来。

在这里插入图片描述
最后哨兵j停在了数字5面前,哨兵i停在了数字7面前。此时就需要交换i和j指向的元素的值。

在这里插入图片描述
交换之后的数组变为a[10]={6,1,2,5,9,3,4,7,10,8}:
在这里插入图片描述
第一次交换至此结束。接下来,由于哨兵i和哨兵j还没有相遇,于是哨兵j继续向前,发现比6小的4之后停下;哨兵i继续向前,发现比6大的9之后停下,两者再进行交换。交换之后的数组变为a[10]={6,1,2,5,4,3,9,7,10,8}。
在这里插入图片描述
第二次交换至此结束。接下来,哨兵j继续向前,发现比6小的3停下来;哨兵i继续向前,发现i==j了!!!于是,这一轮的探测就要结束了,此时交换a[i]与基准的值,数组a就以6为分界线,分成了小于6和大于6的左右两部分:a[10]={3,1,2,5,4,6,9,7,10,8}。
在这里插入图片描述
这个解释过程是我看过的容易理解的一种;
摘选自:
https://blog.youkuaiyun.com/sinat_20177327/article/details/76560079
**代码如下:

    /**
     * 快速排序算法
     */
    public void quickSort(int[] list, int left, int right) {
        if (left < right) {
            // 分割数组,找到分割点
            int point = partition(list, left, right);
            // 递归调用,对左子数组进行快速排序
            quickSort(list, left, point - 1);
            // 递归调用,对右子数组进行快速排序
            quickSort(list, point + 1, right);
        }
    }

    /**
     * 分割数组,找到分割点
     */
    private int partition(int[] list, int left, int right) {
        // 用数组的第一个元素作为基准数
        int first = list[left];
        while (left < right) {
            while (left < right && list[right] >= first) {
                right--;
            }
            while (left < right && list[left] <= first) {
                left++;
            }
            // 交换
            swap(list, left, right);
        }
        // 返回分割点所在的位置
        return left;
    }

    /**
     * 交换数组中两个位置的元素
     */
    private void swap(int[] list, int left, int right) {
        int temp;
        if (list != null && list.length > 0) {
            temp = list[left];
            list[left] = list[right];
            list[right] = temp;
        }
    }
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