Java排序算法之快速排序

快速排序使用分治法（Divide and conquer）策略来把一个串行（list）分为两个子串行（sub-lists）。
步骤为：
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排序。
递归的最底部情形，是数列的大小是零或一，也就是永远都已经被排序好了。虽然一直递归下去，但是这个算法总会退出，因为在每次的迭代（iteration）中，它至少会把一个元素摆到它最后的位置去。

该方法的白话基本思想是：
1．先从数列中取出一个数作为基准数。
2．分区过程，将比这个数大的数全放到它的右边，小于或等于它的数全放到它的左边。
3．再对左右区间重复第二步，直到各区间只有一个数。

一下代码来自维基百科
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%BF%AB%E9%80%9F%E6%8E%92%E5%BA%8F

package com.fit.quick.sort;

import java.util.Comparator;
import java.util.Random;

public class QuickSort {

	public static final Random RND = new Random();

	private static void swap(Object[] array, int i, int j) {
		Object tmp = array[i];
		array[i] = array[j];
		array[j] = tmp;
	}

	private static <E> int partition(E[] array, int begin, int end,
			Comparator<? super E> cmp) {
		int index = begin + RND.nextInt(end - begin + 1);
		E pivot = array[index];
		swap(array, index, end);
		for (int i = index = begin; i < end; ++i) {
			if (cmp.compare(array[i], pivot) <= 0) {
				swap(array, index++, i);
			}
		}
		swap(array, index, end);
		return (index);
	}

	private static <E> void qsort(E[] array, int begin, int end,
			Comparator<? super E> cmp) {
		if (end > begin) {
			int index = partition(array, begin, end, cmp);
			qsort(array, begin, index - 1, cmp);
			qsort(array, index + 1, end, cmp);
		}
	}

	public static <E> void sort(E[] array, Comparator<? super E> cmp) {
		qsort(array, 0, array.length - 1, cmp);
	}

	public static void print(Integer[] array) {
		StringBuffer sb = new StringBuffer("[");
		for (int i = 0; i < array.length; i++) {
			if (i < array.length - 1) {
				sb.append(array[i]).append(",");
			} else {
				sb.append(array[i]);
			}
		}

		sb.append("]");

		System.out.println(sb);
	}

	public static void main(String[] args) {
		
		Integer[] array = new Integer[] { 54, 3, 11, 34, 12, 8, 19 };

		print(array);

		System.out.println("=====================");

		sort(array, new Comparator<Object>() {

			@Override
			public int compare(Object o1, Object o2) {
				//return o1.compareTo(o2);
				if(o1 instanceof Integer && o2 instanceof Integer)
				{
					Integer temp_o1 = (Integer)o1;
					Integer temp_o2 = (Integer)o2;
					return temp_o1.compareTo(temp_o2);
				}
				 return 0;
			}
		});

		print(array);
	}
}

我实例了下上述代码便于理解：

package com.fit.quick.sort;

import java.util.Random;

public class GeneralQuickSort {

	public static final Random RND = new Random();

	public static void sort(int[] array) {
		qsort(array, 0, array.length - 1);
	}

	public static void qsort(int[] array, int begin, int end) {
		if (begin < end) {
			int index = partition(array, begin, end);
			qsort(array, begin, index - 1);
			qsort(array, begin + 1, end);
		}
	}

	private static int partition(int[] array, int begin, int end) {
		int index = begin + RND.nextInt(end - begin + 1);
		int pivot = array[index];
		swap(array, index, end);
		for (int i = index = begin; i < end; ++i) {
			if (array[i] < pivot) {
				swap(array, index++, i);
			}
		}
		swap(array, index, end);
		// System.out.println("----"+array[index]+"----");
		// print(array);
		return index;
	}

	private static void swap(int[] array, int i, int j) {
		int tmp = array[i];
		array[i] = array[j];
		array[j] = tmp;
	}

	public static void print(int[] array) {
		StringBuffer sb = new StringBuffer("[");
		for (int i = 0; i < array.length; i++) {
			if (i < array.length - 1) {
				sb.append(array[i]).append(",");
			} else {
				sb.append(array[i]);
			}
		}

		sb.append("]");

		System.out.println(sb);
	}

	public static void main(String[] args) {

		int[] array = new int[] { 54, 3, 11, 34, 12, 8, 19 };

		print(array);

		System.out.println("=====================");

		sort(array);

		print(array);
	}
}

另外一个仁兄给的巧妙的解答，用白话去描述其思想，很清晰，容易懂，作者迫不及待的转过来了。

package com.fit.quick.sort;

public class CopyOfGeneralQuickSort {

	public static void print(int[] array) {
		StringBuffer sb = new StringBuffer("[");
		for (int i = 0; i < array.length; i++) {
			if (i < array.length - 1) {
				sb.append(array[i]).append(",");
			} else {
				sb.append(array[i]);
			}
		}

		sb.append("]");

		System.out.println(sb);
	}

	public static void sort1(int[] array) {
		quickSort1(array, 0, array.length - 1);
	}

	/**
	 * 挖坑填数进行总结 1．i =L; j = R; 将基准数挖出形成第一个坑a[i]。
	 * 2．j--由后向前找比它小的数，找到后挖出此数填前一个坑a[i]中。 3．i++由前向后找比它大的数，找到后也挖出此数填到前一个坑a[j]中。
	 * 4．再重复执行2，3二步，直到i==j，将基准数填入a[i]中。 照着这个总结很容易实现挖坑填数的代码：
	 * 
	 * @param s
	 * @param l
	 * @param r
	 * @return
	 */
	public static int partition1(int[] s, int l, int r) {
		int x = s[l];// s[l]即s[i]就是第一个坑
		int i = l;
		int j = r;

		while (i < j) {

			// 从右向左找小于x的数来填s[i]
			while (i < j && s[j] >= x) {
				j--;
			}
			if (i < j) {
				s[i] = s[j]; // 将s[j]填到s[i]中，s[j]就形成了一个新的坑
				i++;
			}

			// 从左向右找大于或等于x的数来填s[j]
			while (i < j && s[i] < x) {
				i++;
			}
			if (i < j) {
				s[j] = s[i]; // 将s[i]填到s[j]中，s[i]就形成了一个新的坑
				j--;
			}

			s[i] = x;
		}

		return i;
	}

	public static void quickSort1(int[] array, int l, int r) {
		if (l < r) {
			int index = partition1(array, l, r);
			quickSort1(array, l, index - 1);
			quickSort1(array, index + 1, r);
		}
	}

	public static void main(String[] args) {

		int[] array = new int[] { 54, 3, 11, 34, 12, 8, 19 };

		print(array);

		System.out.println("=====================");

		sort1(array);

		print(array);
	}
}

上述代码的来源：http://www.cnblogs.com/morewindows/archive/2011/08/13/2137415.html