排序算法整理之快速排序

它的基本思想是：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。

 

快速排序使用分治法（Divide and conquer）策略来把一个序列（list）分为两个子序列（sub-lists）。

 

步骤为：

1.        从数列中挑出一个元素，称为 "基准"（pivot），

2.        重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面（相同的数可以到任一边）。在这个分割结束之后，该基准就处于数列的中间位置。这个称为分割（partition）操作。

3.        递归地（recursive）把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。

 

如图：

left指针，right指针，base参照数。

第一步：首先我们从数组的left位置取出该数（20）作为基准（base）参照物。

第二步：从数组的right位置向前找，一直找到比（base）小的数，

如果找到，将此数赋给left位置（也就是将10赋给20），

此时数组为：10，40，50，10，60，

left和right指针分别为前后的10。

第三步：从数组的left位置向后找，一直找到比（base）大的数，

如果找到，将此数赋给right的位置（也就是40赋给10），

此时数组为：10，40，50，40，60，

left和right指针分别为前后的40。

第四步：重复“第二,第三“步骤，直到left和right指针重合，

最后将（base）插入到40的位置，

此时数组值为： 10，20，50，40，60，至此完成一次排序。

第五步：此时20已经潜入到数组的内部，20的左侧一组数都比20小，20的右侧作为一组数都比20大，

以20为切入点对左右两边数按照"第一，第二，第三，第四"步骤进行，最终快排大功告成。

实现代码：

public class QuickSort {

	/***
	 * 分割函数
	 * @param array 待排序的数组
	 * @param left 数组的左下标
	 * @param right 数组的左下标
	 * @return
	 */
	public int division(int[] array, int left, int right) {
		while (left < right) {
			// 首先挑选一个基准元素
			int baseNum = array[left];
			// 从数组的右端向前找base小的数字进行交换
			while (right > left) {
				if (array[right] < baseNum) { 
// 将此元素放到base的位置
					array[left] = array[right];
					break;
				}
				right = right - 1;
			}

			// 从数组的左端向后找比base大的数字为止
			while (left < right) {
				if(array[left] > baseNum){
//将此元素放到最后的位置
					array[right] = array[left];
					break;
				}
				left = left + 1;
			}
			// 最后就是把baseNum放到该left的位置
			array[left] = baseNum;
		}
		

		// 最终结果是left位置的左侧数值部分比left小，
//left位置右侧数值比left大
		return left;
	}

	public void quickSort(int[] list, int left, int right) {
		// 左下标一定小于右下标，否则就超越了
		if (left < right) {
			// 对数组进行分割，取出下次分割的基准标号
			int i = division(list, left, right);
			
			// 对“基准标号“左侧排序
			quickSort(list, left, i - 1);

			// 对“基准标号“右侧排序
			quickSort(list, i + 1, right);
		}
	}

	public static void main(String[] args) {
		int[] array = { 2, 5, 1, 8, 9, 3 };
		System.out.println("排序前：" + Arrays.toString(array));
		new QuickSort().quickSort(array, 0, array.length - 1);
		System.out.println("排序后：" + Arrays.toString(array));

	}

}

 

运行结果：

排序前：[2, 5, 1, 8, 9, 3]

排序后：[1, 2, 3, 5, 8, 9]