Java实现快速排序

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#快速排序 #Java #随机版本-优化

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本文介绍了一种使用Java实现的快速排序算法，并通过引入随机性来提高算法的整体性能。该算法能够确保对于各种输入数据，都能获得良好的平均表现。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Java实现快速排序引入随机性使得算法对所有的输入都能获得较好的期望性能

package cn.edu.sortalgorithm;

import java.util.Random;
public class QuickSort {
    /************快速排序***************************/
    /*partition的作用是获得某一主元素的最终位置，使得该元素左边的数据不大于该元素，右边的数据不小于该元素*/
    public static int partition(int array[], int left, int right){
        /*快速排序引入随随机性，得到随机化的快排版本，使得算法对所有的输入都能获得较好的期望性能*/
        Random random = new Random();
        //生成left~right（包含边界）之间的一个随机整数
        int randomIndex = random.nextInt(right-left+1) + left;
        //元素大小交换，保证随机性
        int tmp = array[left];
        array[left] = array[randomIndex];
        array[randomIndex] = tmp;
        //选取主元
        int tmpVal = array[left];

        while(left < right){//从左右两边交替扫描知道left=right
            while(right > left && array[right] >= tmpVal){
                right--;
            }
            array[left] = array[right];

            while(left < right && array[left] <= tmpVal){
                left++;
            }
            array[right] = array[left];
        }
        array[left] = tmpVal;//将主元素放在其最终的位置上

        return left;
        }

        public static void quickSort(int array[], int left, int right){

            if(left < right){//待排序的元素至少有两个的情况
                int pivot = partition(array, left, right);
                System.out.println(pivot);
                printArray(array);
                quickSort(array, left, pivot-1);
                quickSort(array, pivot+1, right);
            }
        }
        /********打印所有数组元素****************************/
        public static void printArray(int array[]){
            for(int k=0; k<array.length; k++){
                System.out.print(array[k] + " ");
            }
                System.out.println();
        }

        public static void main(String[] args) {

            int inputArray[] = {8000, 49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 49, 49, 55, 04, 49, 1000, -1};

            System.out.println("the input array is : ");
            printArray(inputArray);

            quickSort(inputArray, 0, inputArray.length-1);
            System.out.println("the output array is : ");
            printArray(inputArray);
        }       
}