快速排序算法

快速排序（Quicksort）是对冒泡排序的一种改进。由C. A. R. Hoare在1962年提出。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。

设要排序的数组是A[0]……A[N-1]，首先任意选取一个数据（通常选用第一个数据）作为关键数据，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是：
　　1）设置两个变量I、J，排序开始的时候：I=0，J=N-1；
　　2）以第一个数组元素作为关键数据，赋值给key，即 key=A[0]；
　　3）从J开始向前搜索，即由后开始向前搜索（J=J-1），找到第一个小于key的值a[j]，并与key交换；
　　4）从I开始向后搜索，即由前开始向后搜索（I=I+1），找到第一个大于key的a[i]，与key交换；       
　　5）重复第3、4、5步，直到 I=J； (3,4步是在程序中没找到时候j=j-1，i=i+1。找到并交换的时候i， j指针位置不变。另外当i=j这过程一定正好是i+或j+完成的最后另循环结束)
　　例如：待排序的数组A的值分别是：（初始关键数据：X=49） 注意关键X永远不变.永远是和X进行比较 无论在什么位子 最后的目的就是把X放在中间小的放前面大的放后面
　　A[0] 、 A[1]、 A[2]、 A[3]、 A[4]、 A[5]、 A[6]：
　　49 38 65 97 76 13 27
　　进行第一次交换后： 27 38 65 97 76 13 49
　　( 按照算法的第三步从后面开始找)
　　进行第二次交换后： 27 38 49 97 76 13 65
　　( 按照算法的第四步从前面开始找>X的值，65>49,两者交换，此时：I=3 )
　　进行第三次交换后： 27 38 13 97 76 49 65
　　( 按照算法的第五步将又一次执行算法的第三步从后开始找
　　进行第四次交换后： 27 38 13 49 76 97 65
　　( 按照算法的第四步从前面开始找大于X的值，97>49,两者交换，此时：J=4 )
　　此时再执行第三步的时候就发现I=J，从而结束一趟快速排序，那么经过一趟快速排序之后的结果是：27 38 13 49 76 97 65，即所以大于49的数全部在49的后面，所以小于49的数全部在49的前面。
　　快速排序就是递归调用此过程——在以49为中点分割这个数据序列，分别对前面一部分和后面一部分进行类似的快速排序，从而完成全部数据序列的快速排序，最后把此数据序列变成一个有序的序列，根据这种思想对于上述数组A的快速排序的全过程如图6所示：
　　初始状态 {49 38 65 97 76 13 27}
　　进行一次快速排序之后划分为 {27 38 13} 49 {76 97 65}
　　分别对前后两部分进行快速排序 {27 38 13} 经第三步和第四步交换后变成 {13 27 38} 完成排序。
　　{76 97 65} 经第三步和第四步交换后变成 {65 76 97} 完成排序。

示例代码

package com.isa.summary;

import java.util.Random;

public class QuickSort {
	
	public static void main(String[] args) {
		Random random = new Random();
		int[] pData = new int[10];
		//随机生成10个数字
		for(int i=0;i<pData.length ;i++){
			int a = random.nextInt(100);
			pData[i] = a;
		}
		for(int i = 0;i<pData.length;i++){
			System.out.println(pData[i]);
		}
		
		System.out.println("--------sort -------");
		int left = 0;
		int right = pData.length-1;			
		pData = SortArray(pData, left, right);
		for(int i = 0;i<pData.length;i++){
			System.out.println(pData[i]);
		}
	}
	
	public static int[] SortArray(int[] pData, int left, int right){
		int middle , strTemp;
		int i = left;
		int j = right;
		//随机取数组中间的一个值
		middle = pData[(left+right)/2];
		do{
			//如果选中的值小于中间值 而且 并没有超出数组边界 则继续向右探测
			while((pData[i]<middle) && (i<right))
				i++;
			//如果右边的值大于中间值 而且 并没有超出数组边界， 继续向左
			while((pData[j]>middle) && (j>left))
				j--;
			
			//左边有值大于中间值 右边有值小于中间值 则这两个值位置互换
			if(i<=j){
				strTemp = pData[i];
				pData[i] = pData[j];
				pData[j] = strTemp;
				i++;
				j--;
			}
		}while(i<j);
		//递归 1/2 个pData进行处理
		if(left < j){
			SortArray(pData, left, j);
		}
		if(right > i){
			SortArray(pData, i, right);
		}
		return pData;
	}
}