三路快排与SpringIoC学习-优快云博客

学习目标：

SpringIoC

实现三路快速排序法

学习内容：

学会了基于Java Config方式开发SpringIoC，并且学会了将SpringIoC与Junit4进行整合。

通过代码实现了三路快速排序法，将一个同一数字的数组的时间复杂度变为O(n)级别

import java.util.Arrays;
import java.util.Random;

public class QuickSort {
    private QuickSort(){}
    public static <E extends Comparable<E>> void sort(E[] arr){
        Random rnd = new Random();
        sort(arr,0,arr.length-1,rnd);
    }
    private static <E extends Comparable<E>> void sort(E[] arr,int l,int r,Random rnd){
        if(l>=r)return;
        int p = partition(arr, l, r,rnd);
        sort(arr, l, p - 1,rnd);
        sort(arr,p+1,r,rnd);
    }
     private static <E extends Comparable<E>> int partition(E[] arr,int l,int r,Random rnd){
        //生成[l,r]之间的随机索引
         int p=l+(rnd.nextInt(r-l+1));
         swap(arr,l,p);
        //arr[l+1...j]<V;arr[j+1...i]>=V
         int j=l;
         for(int i=l+1;i<=r;i++){
             if(arr[i].compareTo(arr[l])<0){
                 j++;
                 swap(arr,i,j);
             }
         }
         swap(arr,l,j);
         return j;
     }
    public static <E extends Comparable<E>> void sort2ways(E[] arr){
        Random rnd = new Random();
        sort2ways(arr,0,arr.length-1,rnd);
    }
    private static <E extends Comparable<E>> void sort2ways(E[] arr,int l,int r,Random rnd){
        if(l>=r)return;
        int p = partition2(arr, l, r,rnd);
        sort2ways(arr, l, p - 1,rnd);
        sort2ways(arr,p+1,r,rnd);
    }
    private static <E extends Comparable<E>> int partition2(E[] arr,int l,int r,Random rnd){
        //生成[l,r]之间的随机索引
        int p=l+(rnd.nextInt(r-l+1));
        swap(arr,l,p);
        //arr[l+1...i-1]<=v;arr[j+1...r]>=v
        int i=l+1,j=r;
        while (true){
            while (i<=j&&arr[i].compareTo(arr[l])<0)
                i++;
            while (j>=i&&arr[j].compareTo(arr[l])>0)
                j--;
            if(i>=j)break;
            swap(arr,i,j);
            i++;
            j--;
        }
        swap(arr,l,j);
        return j;
    }
    public static <E extends Comparable<E>> void sort3ways(E[] arr){
        Random rnd = new Random();
        sort3ways(arr,0,arr.length-1,rnd);
    }
    private static <E extends Comparable<E>> void sort3ways(E[] arr,int l,int r,Random rnd){
        if(l>=r)return;
        //生成[l,r]之间的随机索引
        int p = l + rnd.nextInt(r - l + 1);
        swap(arr,l,p);
        //arr[l+1,lt]<v,arr[lt+1,i-1]==v,arr[gt,r]>v
        int lt=l,i=l+1,gt=r+1;
        while (i<gt){
            if(arr[i].compareTo(arr[l])<0){
                lt++;
                swap(arr,i,lt);
                i++;
            }else if(arr[i].compareTo(arr[l])>0){
                gt--;
                swap(arr,i,gt);
            }else {//arr[i]=arr[l]
                i++;
            }
        }
        swap(arr,l,lt);
        //arr[l,lt-1]<v,arr[lt,gt-1]==v,arr[gt,r]>v
        sort3ways(arr, l, lt - 1, rnd);
        sort3ways(arr, gt, r, rnd);
    }
     private static <E> void swap(E[] arr,int i,int j){
        E t=arr[i];
        arr[i]=arr[j];
        arr[j]=t;
     }

    public static void main(String[] args) {
        int n=1000000;
        Integer[] arr=ArrayGenerator.generatorRandomArray(n,n);
        Integer[] arr2 = Arrays.copyOf(arr, arr.length);
        Integer[] arr3 = Arrays.copyOf(arr, arr.length);
        System.out.println("Random Array");
        SortingHelper.sortTest("QuickSort",arr);
        SortingHelper.sortTest("QuickSort2ways",arr2);
        SortingHelper.sortTest("QuickSort3ways",arr3);
        System.out.println();

        arr = ArrayGenerator.generatorOrderedArray(n);
        arr2 = Arrays.copyOf(arr, arr.length);
        arr3 = Arrays.copyOf(arr, arr.length);
        System.out.println("Order Array");
        SortingHelper.sortTest("QuickSort",arr);
        SortingHelper.sortTest("QuickSort2ways",arr2);
        SortingHelper.sortTest("QuickSort3ways",arr3);
        System.out.println();

        arr = ArrayGenerator.generatorRandomArray(n, 1);
        arr2 = Arrays.copyOf(arr, arr.length);
        arr3 = Arrays.copyOf(arr, arr.length);
        System.out.println("Same Value Array");
        SortingHelper.sortTest("QuickSort2ways",arr2);
        SortingHelper.sortTest("QuickSort3ways",arr3);
        SortingHelper.sortTest("QuickSort",arr);
        System.out.println();
    }
}