Java 快速排序算法

Posted 2023-02-14 曾淘

简介

上一章我们学习了 Java 希尔排序算法，这一章，我们来学习快速排序算法，so，多了不说，继续老规矩，学习内容如下：
1、快速排序的定义
2、快速排序的思路
3、代码实现

1.快速排序的定义

快速排序的基本思想：通过一趟排序将待排记录分隔成 独立的两部分 ，其中一部分记录的关键字均比另一部分的关键字小，则可分别对这两部分记录继续进行排序，以达到整个序列有序。

2.快速排序的思路

快速排序使用分治法，把一个串（list）分为两个子串（child-list）具体算法描述如下：

• 从数列中挑出一个元素，称为 “基准”（pivot）；
• 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）。在这个分区退出之后，该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区（partition）操作；
• 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分别进行排序。

那么我们现在用代码来把思路实现下。

3.代码实现

package com.gongchao.boss;

/**
 * description: 快速排序方法
 * auth: zengtao
 * time: 2020-12-18 17:45
 **/
public class Main 

    public static void main(String[] args) 
        int array[] = 6, 5, 2, 7, 4, 3, 8, 12, 4, 9;
        // 快速排序方法
        System.out.print("排序前：");
        systemArr(array);
        quickSort(array, 0, array.length - 1);
        System.out.print("排序后：");
        systemArr(array);
    

    /**
     * 快速排序方法
     *
     * @param array
     * @param start 0，数组索引开始位置
     * @param end   9，数组的结束位置 arr.length - 1
     * @return
     */
    private static void quickSort(int[] array, int start, int end) 
        if (start > end) return;
        int index = getIndex(array, start, end);
        quickSort(array, 0, index - 1);
        quickSort(array, index + 1, end);
    

    /**
     * 快速排序算法——index
     *
     * @param array
     * @param start
     * @param end
     * @return
     */
    private static int getIndex(int[] array, int start, int end) 
        // 基础数
        int key = array[start];
        // 左右下标
        int startIndex = start;
        int endIndex = end;
        while (startIndex < endIndex) 
            // 1.从【右向左】找第一个小于key的值
            while (startIndex < endIndex && array[endIndex] > key) 
                endIndex--;
            
            if (startIndex < endIndex) 
                swap(array, startIndex, endIndex);
                startIndex++;
            

            // 2.从【左向右】找第一个大于等于key的值
            while (startIndex < endIndex && array[startIndex] <= key) 
                startIndex++;
            
            if (startIndex < endIndex) 
                swap(array, startIndex, endIndex);
                endIndex--;
            
        
        return startIndex;
    

    /**
     * 交换数组内两个元素
     *
     * @param array
     * @param i
     * @param j
     */
    private static void swap(int[] array, int i, int j) 
        int temp = array[i];
        array[i] = array[j];
        array[j] = temp;
    

    private static void systemArr(int[] arr) 
        for (int i : arr) 
            System.out.print(i + " ");
        
        System.out.println("");
    

代码补充说明：运行过程

运行结果

结果 vs 快速排序思路

这里不多说了

经过验证，每一个步骤都是按照思路来的，而且都是正确的，so，快速排序总结完毕！

欢迎观看，Thanks ！