快速排序（Quick Sort）

Posted 2020-11-20 wesleyshare

 

基本思想：

 

　 通过一趟排序将待排记录分割成独立的两部分，其中一部分记录的关键字均比另一部分的关键字小，则可分别对着两部分记录进行排序，以达到整体有序的目的。

通俗点说就是：

　 在待排记录中找出一个记录，然后想办法将它放到一个位置，是得它左边的值都比他小，右边的值都比他大（正序或者倒序），把这个记录称作枢轴（pivot）。

然后对枢轴左边和右边的记录重复这个步骤，直到达到整体有序的状态。

　　可以先看一下快排的百度介绍

快排介绍：

优化后的快排（只有更好的没有最好的，这个也是一样。）

package algorithm;

import java.util.Arrays;

/**
 * @author wzy
 * @since 18-6-20
 */
public class QuickSort {

    public static void quickSort(int a[], int low, int high) {
        if (low > high)
            return;
        int pivot;
       //在这里使用了尾递归优化，采用迭代的方法缩减虚拟机栈的深度，从而提高整体性能。
        //虚拟机栈中存放的东西请自行搜索
        while (low < high) {
            pivot = partition(a, low, high);
            quickSort(a,low,pivot-1);
            low = pivot + 1;
        }
    }
    
 /**
     * @param a 待排数组
     * @param low 待排数组起始下标
     * @param high 待排数组截止下标
     * @return pivot的下标
     */
    private static int partition(int[] a, int low, int high) {
        int pivot = getPivot(a);
        while (low < high) {
            while (low < high && a[high]>=index)
                high--;
            if (low < high)
                a[low++] = a[high];
            while (low < high && a[low] < index)
                low++;
            if (low < high)
                a[high--] = a[low];
        }
        a[low] = index;
        return low;
    }
    
    /**
     * 由于pivot的选择直接会影响到排序的性能（递归调用的次数）。
     * 所以我们如果选择的pivot越接近中间值，效果越好。
     * 在这里使用“三数取中”的方法来获取pivot
     *
     * @param a 待排数组
     * @return pivot
     */
    private static int getPivot(int[] a) {
        //省略参数检查
        int h, m;
        m = (h = a.length - 1) >> 1;
        return a[0] >= a[m] && a[0] <= a[h] ? a[0] :
                (a[m] >= a[0] && a[m] <= a[h] ? a[m] : a[h]);
    }

    public static void main(String[] args) {

        int a[] = {49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 49, 1, 4, 2, 5, 7, 99, 88, 77, 66};
        quickSort(a, 0, a.length - 1);
        System.out.println(Arrays.toString(a));
    }
}

QuickSort

 

　　快速排序也好，其他排序也好，我现在还没了解到有十全十美的排序算法。不同的排序算法都会有自己的优点和缺点，所以我们要针对不同的情况去选择合适的算法。

快速排序的复杂度和稳定性：

　　平均情况：O(nlogn)

　　最好情况：O(nlogn)

　　最坏情况：O(n²)

　　辅助空间：O(logn)～O(n)

　　稳定性：不稳定