java基础-快速排序算法Java实现

快速排序算法Java实现

1 算法概念。
快速排序（Quicksort）是对冒泡排序的一种改进。由C. A. R. Hoare在1962年提出。
2 算法思想。
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。
3 实现思路。
①以第一个关键字 K 1 为控制字，将 [K 1 ,K 2 ,…,K n ] 分成两个子区，使左区所有关键字小于等于 K 1 ，右区所有关键字大于等于 K 1 ，最后控制字居两个子区中间的适当位置。在子区内数据尚处于无序状态。
②把左区作为一个整体，用①的步骤进行处理，右区进行相同的处理。（即递归）
③重复第①、②步，直到左区处理完毕。
4 代码实现（递归方式）

static void quicksort(int n[], int left, int right) {
	int dp;
	if (left < right) {
		dp = partition(n, left, right);
		quicksort(n, left, dp - 1);
		quicksort(n, dp + 1, right);
	}
}

static int partition(int n[], int left, int right) {
	int pivot = n[left];
	while (left < right) {
		while (left < right && n[right] >= pivot)
			right--;
		if (left < right)
			n[left++] = n[right];
		while (left < right && n[left] <= pivot)
			left++;
		if (left < right)
			n[right--] = n[left];
	}
	n[left] = pivot;
	return left;
}

5 代码实现（非递归方式）

package sort.algorithm;
import java.util.Stack;
//快速排序的非递归实现，利用系统的栈stack
public class QuickSortNonRecursion {
 public static void main(String[] args) {
	 QuickSortNonRecursion qsnr = new QuickSortNonRecursion();
	 int[] array = {0, 2, 11, 121, 18, 99, 3, 5, 101, 22, 9, 100};
	 qsnr.quicksort(array);
	  for (int i : array) {
			System.out.print(i + "  ");
	  }
	}
			 
	public void quicksort(int[] array) {
		if (array == null || array.length == 1) return;
		//存放开始与结束索引
		Stack<Integer> s = new Stack<Integer>(); 
		//压栈       
		s.push(0); 
		s.push(array.length - 1); 
		//利用循环里实现
		while (!s.empty()) { 
			int right = s.pop(); 
			int left = s.pop(); 
			//如果最大索引小于等于左边索引，说明结束了
			if (right <= left) continue; 
					 
			int i = partition(array, left, right); 
			if (left < i - 1) {
				s.push(left);
				s.push(i - 1);
			} 
			if (i + 1 < right) {
				s.push(i+1);
				s.push(right);
			}
		} 
	}
	//找到轴心，进行交换
	public int partition (int[] data, int first, int end)
	{
		int temp;
		int i=first,j=end;
		if(first<end)
		{
			temp=data[i];
			//当i=j的时候，则说明扫描完成了
			while(i<j)
			{
				//从右边向左边扫描找到一个小于temp的元素
				while(j>i&&data[j]>temp)j--;
				if(i<j)
				{
					//将该元素赋值给temp
					data[i]=data[j];
					//赋值后就应该将i+1指向下一个序号
					i++;
				}
					   
				//然后从左边向右边开始扫描，找到一个大于temp的元素
				while(i<j&&temp>data[i])i++;
				if(i<j)
				{
					//将该元素赋值给temp
					data[j]=data[i];
					//赋值后就应该将j-1指向前一个序号
					j--;
				}
			}
			//将轴数据放在i位置中
			data[i]=temp;
		}
		return i;
	}
}