三路快速排序_三路快速排序 csdn-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/woaichikaoya/article/details/115351131

本文介绍了一种针对含有大量重复元素的数组优化的三路快速排序算法。在全为相同元素的数组中，该算法的时间复杂度为O(n)。通过随机选择枢轴，将数组分为小于、等于和大于枢轴的三个部分，然后递归地对小于和大于部分进行排序，以提高效率。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

三路快速排序

主要解决了在数组中有大量重复数字导致排序效率下降的问题。在一个全为同一个数组的样例中，三路快排的时间复杂度为On

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 = l + rnd.nextInt(r-l+1);
        Swap(arr, l, p);

        // arr[l+1, lt] < 0  || arr[lt+1, i-1] =0 || arr[gt, r] >0
        int lt = l, gt = r+1, i = l+1;
        while (i < gt) {
            if (arr[i].compareTo(arr[l]) < 0) {
                lt++;
                Swap(arr, lt, i);
                i++;
            } else if (arr[i].compareTo(arr[l]) == 0) {
                i++;
            } else {
                gt--;
                Swap(arr, gt, i);
            }
        }
        // 将l与lt交换
        Swap(arr, l, lt);
        // 数组变为 arr[l, lt-1] < 0 || arr[lt, get-1] = 0 || arr[gt, r] > 0
        Sort(arr, l, lt-1, rnd);
        Sort(arr, gt, r, rnd);
    }

    private static <E extends Comparable<E>> void Swap(E[] arr, int i, int j) {
        E temp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = temp;
    }

    public static <E extends Comparable<E>> boolean isSorted(E[] arr) {
        for (int i = 0; i < arr.length-2; i++) {
            if (arr[i].compareTo(arr[i+1]) > 0) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }


}