排序算法快速排序

Posted 2020-11-29 yadiel-cc

快速排序

---

2019-11-10  11:43:52  by冲冲

 

1、概念

快速排序(Quick Sort)使用分治法策略。

① 基本思想是，选择一个基准数，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。

② 快速排序流程

A. 从数列中挑出一个基准值。

B. 将所有比基准值小的摆放在基准前面，所有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。

C. 递归地把"基准值前面的子数列"和"基准值后面的子数列"进行排序。

 

2、基本思想

 

以数列a={30,40,60,10,20,50}为例，演示它的快速排序过程：

在第1趟中，设置x=a[i]，即x=30。

① 从"右 --> 左"查找小于x的数：找到满足条件的数a[j]=20，此时j=4；然后将a[j]赋值a[i]，此时i=0；接着从左往右遍历。

② 从"左 --> 右"查找大于x的数：找到满足条件的数a[i]=40，此时i=1；然后将a[i]赋值a[j]，此时j=4；接着从右往左遍历。

③ 从"右 --> 左"查找小于x的数：找到满足条件的数a[j]=10，此时j=3；然后将a[j]赋值a[i]，此时i=1；接着从左往右遍历。

④ 从"左 --> 右"查找大于x的数：找到满足条件的数a[i]=60，此时i=2；然后将a[i]赋值a[j]，此时j=3；接着从右往左遍历。

⑤ 从"右 --> 左"查找小于x的数：没有找到满足条件的数。当i>=j时，停止查找；然后将x赋值给a[i]。此趟遍历结束！

按照同样的方法，对子数列进行递归遍历。最后得到有序数组。

 

3、完整代码

 1 public class QuickSort {
 2     /**
 3      * 参数说明：
 4      * a -- 待排序的数组
 5      * l -- 数组的左边界(例如，从起始位置开始排序，则l=0)
 6      * r -- 数组的右边界(例如，排序截至到数组末尾，则r=a.length-1)
 7      */
 8     public static void quickSort(int[] a, int l, int r) {
 9         if (l < r) {
10             int i,j,x;
11             i = l;
12             j = r;
13             x = a[i];
14             while (i < j) {
15                 while(i < j && a[j] > x)
16                     j--; // 从右向左找第一个小于x的数
17                 if(i < j)
18                     a[i++] = a[j];
19                 while(i < j && a[i] < x)
20                     i++; // 从左向右找第一个大于x的数
21                 if(i < j)
22                     a[j--] = a[i];
23             }
24             a[i] = x;
25             quickSort(a, l, i-1); /* 递归调用 */
26             quickSort(a, i+1, r); /* 递归调用 */
27         }
28     }
29 
30     public static void main(String[] args) {
31         int i;
32         int a[] = {30,40,60,10,20,50};
33 
34         System.out.printf("before sort:");
35         for (i=0; i<a.length; i++)
36             System.out.printf("%d ", a[i]);
37         System.out.printf("
");
38 
39         quickSort(a, 0, a.length-1);
40 
41         System.out.printf("after  sort:");
42         for (i=0; i<a.length; i++)
43             System.out.printf("%d ", a[i]);
44         System.out.printf("
");
45     }
46 }

1 before sort:  30 40 60 10 20 50 
2 after  sort:  10 20 30 40 50 60