用 Java 实现一个快速排序算法

Posted 2020-09-22 风华长情

       快速排序是排序算法中效率最高的一种，它是利用递归的原理，把数组无限制的分成两个部分，直到所有数据都排好序为止。

       快速排序是对冒泡排序的一种改进。它的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。

       如果要排序的数组是 A[1]……A[N-1]，首先任意选取一个数据（通常选用第一个数据）作为中间数据，然后将所有比它小的数都放到它前面，所有比它大的数都放到它后面，这个过程称为一趟快速排序。一趟快速排序的算法如下所示：

（1）设置两个变量 i、 j，排序开始的时候：i = 1，j = N–1。

（2）以第一个数组元素作为中间数据，赋值给 privot，即 pivot = A[0]。

（3）从 j 开始向前搜索，即由后开始向前搜索（j--），找到第一个小于 X 的值。

（4）从 i 开始向后搜索，即由前开始向后搜索（i++），找到第一个大于 X 的值，并与上一步找到的数字交换。

（5）重复第3、4步，直到 i >= j。

（6）然后把 j 所在的数字与 pivot 交换。

（7）最后把 j 以前的数组和 j 到最后的数组，再进行递归的快速排序。

 

以下是该题目的代码实现：

  1 package com.fhcq.quicksort;
  2 
  3 public class QuickSort {
  4 
  5 	public static void main(String[] args) {
  6 		// TODO Auto-generated method stub
  7 
  8 		int[] a = new int[] { 5, 9, 8, 4, 7, 3, 6, 2 }; //定义数组
  9 		print(a); //打印之前的顺序
 10 		sort(a, 0, a.length-1); //排序
 11 		print(a); //打印排序后的结果
 12 	}
 13 
 14 	//打印方法
 15 	private static void print(int[] before) {
 16 		// TODO Auto-generated method stub
 17 		for (int i = 0; i < before.length; i++) { //遍历
 18 			System.out.print(before[i] + " "); //打印，以空格隔开
 19 		}
 20 		System.out.println(); //换行
 21 	}
 22 
 23 	//排序方法
 24 	 static void sort(int[] a, int low, int high) {
 25 		// TODO Auto-generated method stub
 26 		if(low >= high){ //low小于或等于high,则直接返回
 27 			return;
 28 		}
 29 		if((high - low) == 1){ //如果只有两个数字，则直接比较
 30 			if(a[0] > a[1]){
 31 				swap(a, 0, 1);
 32 				return;
 33 			}
 34 		}
 35 		int pivot = a[low]; //取第一个数作为中间数
 36 		//左滑块当前的下标数，从第2个数字开始，从最后一个开始
 37 		int left = low + 1;
 38 		int right = high; //右滑块当前的下标数
 39 		while(left < right){ //左右循环
 40 			//从左边开始找
 41 			while(left < right && left <= high){ //如果左小于右则一直循环
 42 				if(a[left] > pivot){ //找到一个大的数字
 43 					break;
 44 				}
 45 				left++; //左下标往右边走一点
 46 			}
 47 			//从右边开始找
 48 			while(left <= right && right > low){ //如果左大于右则一直循环
 49 				if(a[right] <= pivot){ //找到一个小的数字
 50 					break;
 51 				}
 52 				right--; //右下标往左走一点
 53 			}
 54 			if(left < right){ //如果还没找完，则交换数字
 55 				swap(a,right,left);
 56 			}
 57 
 58 		swap(a,low,right); //交换中间数字
 59 		sort(a,low,right); //排序前面的数组
 60 		sort(a,right+1,high); //排序后边数组
 61 		}
 62 	}
 63 
 64 	 //掉位方法
 65 	private static void swap(int[] array, int i, int j) {
 66 		// TODO Auto-generated method stub
 67 
 68 		int temp;
 69 		temp = array[i];
 70 		array[i] = array[j];
 71 		array[j] = temp;
 72 	}
 73 
 74 }
 75