java实现快速排序的详解
面试中较为常见的算法之一就是快速排序,快速排序在实际排序应用中也是最好的选择,因为它的平均性能非常好,它的期望复杂度为nlgn,另外,它还是一种稳定的排序方法。快速排序利用分治思想,将待排序数组分成左右两个部分,然后对其分别递归调用快速排序算法。
下面通过一个例子介绍快速排序算法的思想,假设要对数组a[10]={6,1,2,7,9,3,4,5,10,8}进行排序,首先要在数组中选择一个数作为基准值,这个数可以随意选择,在这里,我们选择数组的第一个元素a[0]=6作为基准值,接下来,我们需要把数组中小于6的数放在左边,大于6的数放在右边,怎么实现呢?
我们设置两个“哨兵”,记为“哨兵i”和“哨兵j”,他们分别指向数组的第一个元素和最后一个元素,即i=0,j=9。首先哨兵j开始出动,哨兵j一步一步地向左挪动(即j–),直到找到一个小于6的数停下来。接下来哨兵i再一步一步向右挪动(即i++),直到找到一个数大于6的数停下来。
最后哨兵j停在了数字5面前,哨兵i停在了数字7面前。此时就需要交换i和j指向的元素的值。
交换之后的数组变为a[10]={6,1,2,5,9,3,4,7,10,8}:
第一次交换至此结束。接下来,由于哨兵i和哨兵j还没有相遇,于是哨兵j继续向前,发现比6小的4之后停下;哨兵i继续向前,发现比6大的9之后停下,两者再进行交换。交换之后的数组变为a[10]={6,1,2,5,4,3,9,7,10,8}。
第二次交换至此结束。接下来,哨兵j继续向前,发小比6小的3停下来;哨兵i继续向前,发现i==j了!!!于是,这一轮的探测就要结束了,此时交换a[i]与基准的值,数组a就以6为分界线,分成了小于6和大于6的左右两部分:a[10]={3,1,2,5,4,6,9,7,10,8}。
至此,第一轮快速排序完全结束,接下来,对于6左边的半部分3,1,2,5,4,执行以上过程;对于6右边的半部分9,7,10,8,执行以上过程,直到不可拆分出新的子序列为止。最终将会得到这样的序列:1 2 3 4 5 6 7 8 9 10,到此,排序完全结束。
public class QuickSort {
public QuickSort() {
// TODO Auto-generated constructor stub
}
private static void sort(int[] a, int low, int high ){
int i = low;
int j = high;
int temp = a[low];
if(i >=j){
return;
}
while(i != j){
while(a[j] >= temp && j>i){
j--;
}
while(a[i] <= temp && i<j){
i++;
}
if(i < j){
int flag = a[i];
a[i] = a[j];
a[j] = flag;
// System.out.println(a[i]+"--"+a[j]+"交换");
}
}
int flag2 = a[low];
a[low] = a[i];
a[i] = flag2;
sort(a, low, i-1);
sort(a, i+1, high);
}
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
int a[] = new int[]{
1,4,7,2,3,6,5,8
};
sort(a, 0, 7);
for(int k : a){
System.out.println(k);
}
}
}
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