(排序算法五)快速排序

快速排序是一种高效的排序算法,由冒泡排序改进而来。它通过选取基准数据,将序列分成两部分,使得一部分所有元素小于另一部分。采用递归方式,最终实现整个序列有序。该算法的时间复杂度为O(n log n),空间复杂度为O(log n),但它是不稳定的排序算法。文中还将展示具体的原始数组及代码实现。

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基本思想:

快速排序(Quicksort)是对冒泡排序的一种改进。基本思想是:选举一个基准数据(随意选择),根据基准数据为分割线,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。

时间复杂度&&空间复杂度&&稳定性

时间复杂度:O(n log n)
空间复杂度 :O(log n)
稳定性:不稳定

图文分析:

原始数组:arr=[2,10,8,3,6,4,1];//以中间坐标的数值作为基准值
在这里插入图片描述
代码实现:


import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

/**
 * 快速排序
 */
public class QuickSort {
    public static void main(String[] args) {
       int[] arr = {2,10,8,3,6,4,1};

        quickSort(arr,0,arr.length-1);

        System.out.println("arr= "+ Arrays.toString(arr));


       }
//实现快速排序方法
    public static void quickSort(int[] arr, int left, int right) {
        int l = left;//左下标
        int r = right;//右下标
        int pivot = arr[(left + right) / 2];//中轴值
//while循环的目的是:比pivot小的值放到左边,比pivot大的值放到右边
        while (l < r) {
            //在pivot 的左边一直找,直到找到比pivot大的值
            while (arr[l] < pivot) {
                l++;
            }
            //在pivot 的右边一直找,直到找到比pivot小的值
            while (arr[r] > pivot) {
                r--;
            }
            //如果l>=r:说明pivot的左边的数已经小于pivot,右边的数已经大于pivot
            if(l>=r) {
                break;
            }
                //把在pivot左边比pivot大的数与在pivot右边比pivot小的数交换
                int temp = arr[l];
                arr[l] = arr[r];
                arr[r] = temp;
            //如果交换完成后发现arr[l]==pivot,r--;有可能两个值相等
            if(arr[l]==pivot){
                r--;
            }
            //如果交换完成后发现arr[r]==pivot,l--;有可能两个值相等
            if(arr[r]==pivot){
                l++;
            }
        }


        //如果l==r,必须l++,r--,否则会出现栈溢出
        if(l==r){
            l++;
            r--;
        }
//向左递归
        if(left<r){
            quickSort( arr,left,r);
        }
        //向右递归
        if(right>l){
            quickSort(arr,l,right);
        }
    }

}

初学数据结构和算法,有不足的地方希望大家多多指出~~一起学习进步!!

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