快速排序

Posted 2022-12-03 chen-sx

快速排序

介绍

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

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）。在这个分区结束之后，该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区（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。

算法分析

• 算法复杂度平均情况:

$$O(nlogn)$$

• 稳定性

快速排序是一个不稳定的算法

演示

实例代码

/**
 * Created by csx on 2016/7/8.
 */
public class Utils 

    /**
     * 交换两个数
     * @param a
     * @param i
     * @param j
     */
    public static void swap(int[] a, int i, int j) 
        int temp = a[i];
        a[i] = a[j];
        a[j] = temp;
    

    /**
     * 打印排序好的数
     * @param a
     */
    public static void print(int[] a) 
        for (int i : a) 
            System.out.print(i + "\\t");
        
        System.out.println();

    




/**
 * Created by csx on 2016/7/10.
 */
public class QuitSort 
    /*
	 * 快速排序
	 */
    private static void quickSort(int[] a, int q, int r) 
        if(q<r)
            int p=partition(a,q,r);//寻找中间元素的位置
            quickSort(a,q,p-1);
            quickSort(a,p+1,r);
        

    
    /*
     * 寻找中间元素的位置，并返回。
     * 因为要想达到最优   该排序必须是无序的，所以可以进行再一步优化
     */
    private static int partition(int[] a, int q, int r) 
        //优化
        int rand=(int) (Math.random()*(r-q));
        Utils.swap(a,q,q+rand);
        int i=q;
        int j=r+1;
        int x=a[q];
        while(true)
            while(a[++i]<x&&i<r);
            while(a[--j]>x);
            if(i>=j)
                break;
            
            Utils.swap(a, j, i);
        
        Utils.swap(a,q,j);
        return j;
    

    public static void main(String[] args) 
        int[] a=new int[]2,5,1,7,8,10;
//        bubbleSort_2(a);
        quickSort(a,0,a.length-1);
        Utils.print(a);