常见排序算法模板-基础算法1

快速排序思想：分治
先按照选定基准值x排序 左边一段小于等于x 右边一段大于等于x 后进行区域划分
算法时间复杂度最坏o(n2） 最好(nlogn)

import java.util.*;
//快速排序模板
class Main{
    static int N = 100010;
    static int[] arr = new int[N];
    public static void main(String []args){
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        int n = in.nextInt();
        for(int i=0;i<n;i++){
            arr[i] = in.nextInt();
        }
        //对数组进行快速排序
        quicksort(0,n-1);
        for(int i=0;i<n;i++){
            System.out.print(arr[i]+" ");
        }
    }
    public static void quicksort(int l,int r){
        if(l>=r) return;
        //确定排序基准
        int x = arr[l + r >>1];
        //把数列分成两端 使左边一段小于等于x 右边一段大于等于x
        int i = l -1 ; int j = r + 1;
        while(i<j){
            do i++;while(arr[i]<x);
            do j--;while(arr[j]>x);
            if(i<j) swap(i,j);
        }
        //[l, j] 是 <= x的区域 [j+1,r] 是 >= x的区域
        quicksort(l,j);quicksort(j+1,r);
    }
    public static void swap(int i,int j){
        int temp =arr[i];
        arr[i] =arr[j];
        arr[j] =temp; 
    }
}

归并排序 思想：分治
先划分后合并，需要辅助数组 算法时间复杂度严格(nlogn)

import java.util.*;

public class Main{
    static int N = 100010;
    static int[] temp = new int [N];
    static int[] arr  = new int [N];
    public static void main(String []args){
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        int n = in.nextInt();
        for(int i=0;i<n;i++){
            arr[i] = in.nextInt();
        }
        mergesort(0,n-1);
        for(int i=0;i<n;i++){
            System.out.print(arr[i]+" ");
        }
    }
    public static void mergesort(int l,int r){
        if(l>=r) return;
        int mid = l + r >> 1;
        mergesort(l,mid);mergesort(mid+1,r);
        //进行归并
        int k = 0; int i = l; int j = mid + 1;
        while(i<=mid&&j<=r){
            if(arr[i]<=arr[j]) temp[k++] = arr[i++];
            else temp[k++] = arr[j++];
        }
        //若有一个归并未成功
        while(i<=mid) temp[k++] = arr[i++];
        while(j<=r) temp[k++] = arr[j++];
        //辅助数组还原
        for(i=l,k=0;i<=r;i++,k++){
            arr[i] = temp[k];
        }
    }
}

附：
快速排序算法的亲生兄弟快速选择算法
//快速选择算法 找排序后 数列的第k个数

import java.util.*;
class Main{
    static int[] arr= new int[100010];
    public static void main(String []args){
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        int n = in.nextInt();
        int k = in.nextInt();
        for(int i=0;i<n;i++){
            arr[i] = in.nextInt();
        } 
        int kk = quick_select(0,n-1,k);
        System.out.println(kk);
    }
    public static int quick_select(int l,int r, int k){
        if(l==r) return arr[l];
        int x = arr[l+r >> 1];
        int i = l-1;int j = r+ 1;
        while(i<j){
            do i++;while(arr[i]<x);
            do j--;while(arr[j]>x);
            if(i<j) swap(i,j);
        }
        int rl = j - l + 1;
        if(k<=rl) return quick_select(l,j,k);
        if(k>rl) return quick_select(j+1,r,k-rl);
        return 0;
    }
    public static void swap(int i,int j){
        int temp = arr[i];
        arr[i]=arr[j];
        arr[j] = temp; 
    }
}