快速排序
https://blog.youkuaiyun.com/weixin_50886514/article/details/119045154
一、快速排序法介绍
快速排序(Quicksort)是对冒泡排序的一种改进。基本思想是:通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小,然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以此达到整个数据变成有序序列
二、快速排序法示意图
三、左右指针法
1、左右指针法思路:
- 选出一个key,一般是最左边或是最右边的。
- 定义一个begin和一个end,begin从左向右走,end从右向左走。(需要注意的是:若选择最左边的数据作为key,则需要end先走;若选择最右边的数据作为key,则需要bengin先走)。
- 在走的过程中,若end遇到小于key的数,则停下,begin开始走,直到begin遇到一个大于key的数时,将begin和right的内容交换,end再次开始走,如此进行下去,直到begin和end最终相遇,此时将相遇点的内容与key交换即可。(选取最左边的值作为key)
- 此时key的左边都是小于key的数,key的右边都是大于key的数
- 将key的左序列和右序列再次进行这种单趟排序,如此反复操作下去,直到左右序列只有一个数据,或是左右序列不存在时,便停止操作,此时此部分已有序
2、左右指针法图解
四、填坑法
1、填坑法思路
挖坑法思路与hoare版本(左右指针法)思路类似
- 选出一个数据(一般是最左边或是最右边的)存放在key变量中,在该数据位置形成一个坑.
- 还是定义一个L和一个R,L从左向右走,R从右向左走。(若在最左边挖坑,则需要R先走;若在最右边挖坑,则需要L先走).
2、填坑法图解
五、源码
/**
* @author(作者):Liubaoteng
* @date(创建日期):2022/7/28 10:57
* 快速排序
* *****************************************************************************
*/
public class QuickSort {
public static void main(String[] args) {
// int arr[] = {8,9,1,7,2,35,4,6,0};
// quickSort1(arr,0,arr.length-1);
quickSort2(arr,0,arr.length-1);
// System.out.println(Arrays.toString(arr));
int[] arr = new int[80000000];//八千万条数据
for(int i =0; i < 80000000;i++) {
arr[i] = (int)(Math.random() * 8000000); //生成一个[0, 8000000) 数
}
System.out.println("80000条数据排序开始:");
long start1 = System.currentTimeMillis();
quickSort1(arr,0,arr.length-1);//左右指针法:7801
// quickSort2(arr,0,arr.length-1);//填坑法:7533
long end1 = System.currentTimeMillis();
System.out.println("80000条数据排序结束:");
System.out.println("80000条数据排序耗时:"+(end1-start1));
}
/**
*左右指针法
**/
public static void quickSort1(int[] arr,int begin,int end){
if(begin>=end){
return;
}
int left = begin;
int right = end;
int key = begin;
int temp = 0;
while (begin<end){
//右边选小
while (arr[end] >= arr[key] && begin<end){
end--;
}
//左边选大
while (arr[begin]<=arr[key] && begin <end){
begin++;
}
//交换位置
temp = arr[begin];
arr[begin] = arr[end];
arr[end] = temp;
}
//相遇后交换key和end的位置
temp = arr[key];
arr[key] = arr[end];
arr[end] = temp;
//更新key的位置
key = end;
//递归处理
quickSort1(arr,left,key-1);
quickSort1(arr,key+1,right);
}
/**
*挖坑法
**/
public static void quickSort2(int[] arr,int begin,int end){
if(begin>=end){
return;
}
int left = begin;
int right = end;
int key = arr[begin];
while (begin<end){
//右边选小
while (arr[end] >= key && begin<end){
end--;
}
arr[begin] = arr[end];
//左边选大
while (arr[begin]<=key && begin <end){
begin++;
}
arr[end] = arr[begin];
}
//每轮过后将key放入最后的坑
arr[begin] = key;
//更新key的位置
int keyi = begin;
//递归处理
quickSort1(arr,left,keyi-1);
quickSort1(arr,keyi+1,right);
}
}