Java排序算法之快速排序实现

Posted 2021-02-17 javaahb

快速排序是对冒泡排序的一种改进。它的基本思想是：通过一躺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，然后再按次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。最坏情况的时间复杂度为O(n2)，最好 情况时间复杂度为O(nlog2n)。

另外 java没指针概念 可以认为是句柄
假设要排序的数组是A[1]……A[N]，首先任意选取一个数据（通常选用第一个数据）作为关键数据，然后将所有比它的数都放到它前面，所有比它大的数都放到它后面，这个过程称为一躺快速排序。一趟快速排序的算法是：

1）、设置两个变量I、J，排序开始的时候I：=1，J：=N；

2）以第一个数组元素作为关键数据，赋值给X，即X：=A[1]；

3）、从J开始向前搜索，即由后开始向前搜索（J：=J-1），找到第一个小于X的值，两者交换；

4）、从I开始向后搜索，即由前开始向后搜索（I：=I+1），找到第一个大于X的值，两者交换；

5）、重复第3、4步，直到I=J；

例如：待排序的数组A的值分别是：（初始关键数据X：=49）

                  A[1]    A[2]    A[3]    A[4]    A[5]     A[6]    A[7]：

                    49       38      65      97      76      13       27

进行第一次交换后： 27       38      65      97      76      13       49

                  ( 按照算法的第三步从后面开始找)

进行第二次交换后： 27       38      49      97      76      13       65

                 ( 按照算法的第四步从前面开始找>X的值，65>49,两者交换，此时I：=3 )

进行第三次交换后： 27       38      13      97      76      49       65

( 按照算法的第五步将又一次执行算法的第三步从后开始找)

进行第四次交换后： 27       38      13      49      76      97       65

( 按照算法的第四步从前面开始找大于X的值，97>49,两者交换，此时J：=4 )

     此时再执行第三步的时候就发现I=J，从而结束一躺快速排序，那么经过一躺快速排序之后的结果是：27       38      13      49      76      97       65，即所以大于49的数全部在49的后面，所以小于49的数全部在49的前面。

     快速排序就是递归调用此过程——在以49为中点分割这个数据序列，分别对前面一部分和后面一部分进行类似的快速排序，从而完成全部数据序列的快速排序，最后把此数据序列变成一个有序的序列，根据这种思想对于上述数组A的快速排序的全过程如图6所示：

初始状态                       {49    38    65    97    76    13    27}  

进行一次快速排序之后划分为     {27    38    13}    49 {76    97    65}

分别对前后两部分进行快速排序   {13}   27   {38}

                               结束        结束   {49   65}   76   {97}

                                                   49 {65}        结束

                                                       结束



//下面是一个示例,哪位给说说快速排序法的原理,下面的示例中指针和上下标移动我看不太懂,
public class QuickSort {
/**主方法*/
public static void main(String[] args) {
    //声明数组
    int[] nums = {27, 8, 57, 9, 23, 41, 65, 19, 0, 1, 2, 4, 5};
    //应用快速排序方法
    quickSort(nums, 0, nums.length-1);
    //显示排序后的数组
    for(int i = 0; i < nums.length; ++i) {
      System.out.print(nums[i] + ",");
    }
    System.out.println("");
}
http://www.lcap365.cn/
/**快速排序方法*/
public static void quickSort(int[] a, int lo0, int hi0) {
    int lo = lo0;
    int hi = hi0;

    if (lo >= hi)
      return;

    //确定指针方向的逻辑变量
    boolean transfer=true;
http://www.guiyang365.com/
    while (lo != hi) {
      if (a[lo] > a[hi]) {
        //交换数字
        int temp = a[lo];
        a[lo] = a[hi];
        a[hi] = temp;
        //决定下标移动，还是上标移动
        transfer = (transfer == true) ? false : true;
      }

      //将指针向前或者向后移动
      if(transfer)
        hi--;
      else
        lo++;

      //显示每一次指针移动的数组数字的变化
      /*for(int i = 0; i < a.length; ++i) {
        System.out.print(a[i] + ",");
      }
      System.out.print(" (lo,hi) = " + "(" + lo + "," + hi + ")");
      System.out.println("");*/
    }

    //将数组分开两半，确定每个数字的正确位置
    lo--;
    hi++;
    quickSort(a, lo0, lo);
    quickSort(a, hi, hi0);
}
}