这个排序真的猛，难怪叫快速排序！

Posted 2021-05-11 上码

• 简介

  快速排序是一种 O(logn) 时间复杂度的排序，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。【来自百度百科】

• 解析

1. 首先给定一个数组 arr = { 5,8,7,3,4,9 }，此时需要排序的位置为左边 left = 0 , 右边为 right = 5

2. 选择第一个数为基准数记为 pivot = 5，此时 left = 0

3. 开始从后面找比基准数小的数

1. right = 5 此时 arr[5] = 9 > pivot 不满足 right--

2. right = 4 此时 arr[4] = 4 < pivot 满足

3. 然后把 arr[4] 的值填入 arr[left] 也就是 arr[0] 中，此时数组为  4 8 7 3 4 9
   

4. 开始从前面找比基准数大的数字

1.  left = 0 此时 arr[0] = 5 == pivot 不满足 left++

2.  left = 1 此时 arr[1] = 8 满足

3.  然后把 arr[1] 的值填入 arr[right]也就是 arr[4]中，此时数组为 4 8 7 3 8 9

5. 重复步骤3，right = 3 时，与left = 1 交换得到数组为 4 3 7 4 8 9

6. 重复步骤4，left = 2 时，与right = 3 交换得到数组为 4 3 4 7 8 9

7. 重复步骤3，此时 right = 2 与 left = 2 相同，则说明比较结束，将 pivot放入right的位置，即 arr[2] = 5 数组为 4 3 5 7 8 9

8. 此时pivot左边均比5小，右边均比5大，完成对这个数的排序

9. 接下来递归 [0,right-1]序列和[right-1,arr.length]序列完成所有排序

• 代码示例

  
  

• package com.wangp.myaop.coding;
  import java.util.Arrays;import java.util.Random;import org.apache.http.util.Asserts;
  /** * @author tooStrongerW * @version 1.0 * @date 2021/3/30 21:16 */public class QuickSort {
   public static void main(String[] args) { // 指定数组大小 int capacity = 10_000; // 生成随机数组 int[] arr = genRandomArr(capacity); // 排序 quickSort(arr); // 断言数组顺序 checkArrOrder(arr); }  private static void quickSort(int[] arr) { quickSort(arr, 0, arr.length - 1); }
   private static void quickSort(int[] arr, int left, int right) { // 递归退出条件 if (left >= right) { return; } // 选取基准数 int pivot = arr[left]; int start = left; int end = right; // 开始比较 while (start < end) { // 当 start 小于 end 并且后面的值大于或等于基准值的时候，后面指针向前移动 while (start < end && arr[end] >= pivot) { end--; } // 填空 if (start < end) { arr[start] = arr[end]; } // 当 start 小于 end 并且前面面的值小于或等于基准值的时候，前面指针向后移动 while (start < end && arr[start] <= pivot) { start++; } // 填空 if (start < end) { arr[end] = arr[start]; } // 比较完成，让基准数回到它该到的位置 if (start >= end) { arr[start] = pivot; } } // 相同方式排序左子序列 quickSort(arr, left, end - 1); // 相同方式排序右子序列 quickSort(arr, end + 1, right); }
   private static int[] genRandomArr(int capacity) { int[] arr = new int[capacity]; Random random = new Random(); for (int i = 0; i < capacity; i++) { int num = random.nextInt(capacity); arr[i] = num; } return arr; }
   private static void checkArrOrder(int[] arr) { for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) { Asserts.check(arr[i] <= arr[i + 1], "未排好序！"); } }}
  

• 小结

1. 快速排序选择基准数时，尽量范围内随机选择，为了解释方便才使用第一个做基准数

2. 由于用到了递归，一定要判定递归结束条件