Java数据结构与算法——快速排序

Posted 2022-08-01 张起灵-小哥

1.关于快排

快速排序（Quicksort）是对冒泡排序的一种改进。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。

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2.代码案例

package com.szh.sort;

import java.util.Arrays;

/**
 *
 */
public class QuickSort 

    private static void quickSort(int[] arr, int left, int right) 
        int l = left;  //左下标
        int r = right; //右下标
        int middle = arr[(left + right) / 2]; //以数组的中间元素为基准
        int temp = 0; //临时变量，作为交换元素时使用

        //while循环的目的是让比middle值小放到左边，比middle值大放到右边
        while (l < r) 
            //在middle的左边一直找，直到找到大于等于middle的值，循环才结束
            while (arr[l] < middle) 
                l++;
            
            //在middle的右边一直找，直到找到小于等于middle的值，循环才结束
            while (arr[r] > middle) 
                r--;
            
            //如果 l >= r，说明middle左边的值全都是小于等于它的，右边的值全都是大于等于它的
            //也可能middle的左边没有值，右边全都是大于等于它的
            //也可能middle的右边没有值，左边全都是小于等于它的
            if (l >= r) 
                break;
            

            //进行元素交换
            temp = arr[l];
            arr[l] = arr[r];
            arr[r] = temp;

            //交换完成之后，如果arr[l]==middle，则需要让右下标向前移动一位
            if (arr[l] == middle) 
                r--;
            
            //交换完成之后，如果arr[r]==middle，则需要让左下标向后移动一位
            if (arr[r] == middle) 
                l++;
            
        
        //如果此时 l == r，必须执行如下操作，否则会出现栈溢出
        if (l == r) 
            l++;
            r--;
        
        //向左递归
        if (left < r) 
            quickSort(arr, left, r);
        
        //向右递归
        if (right > l) 
            quickSort(arr, l, right);
        
    

    public static void main(String[] args) 
        int[] arr = -9, 78, 0, 23, -567, 70, -1, 900, 4561;

        System.out.println("排序前：");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

        //测试快速排序
        quickSort(arr, 0, arr.length - 1);

        System.out.println("排序后：");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    

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3.各种排序算法比较