快速排序是对冒泡排序的一种改进。它和堆排法、希尔法一样效率较高,但稳定性稍差。
对于小的数组,常用的排序方法效率相差不大,但对于大的数组,用以上的方法进行排序对有好的效率。
最坏情况的时间复杂度为O(n2),最好情况时间复杂度为O(nlogn)。
它的基本思想是:
1、通过一躺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
2、然后再按次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。
另外 java没指针概念 可以认为是句柄
假设要排序的数组是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
的数都放到它前面,所有比它大的数都放到它后面,这个过程称为一躺快速排序。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;
2)以第一个数组元素作为关键数据,赋值给X,即X:=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X的值,两者交换;
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X的值,两者交换;
5)、重复第3、4步,直到I=J;
例如:升序(前小后大)
待排序的数组A的值分别是:(初始关键数据X:=49(将数组分为两部分之前,x值不变))
A[0] A[1] A[2] A[3] A[4] A[5] A[6]:
49 38 65 97 76 13 27
开始:x = 49;
i = 0;从前往后搜索用变量i
n = 7;数组长度
j = n;从后往返前搜索用变量J
1、进行如上所说的第三步:由后向前搜索 j= j-1=6,也就是用x=49与A[6]比较,
A[0] A[1] A[2] A[3] A[4] A[5] A[6]:
49 38 65 97 76 13 27
X j=j-1=6
x大于A[6],交换位置
进行第一次交换后: 27 38 65 97 76 13 49
2、进行如上所说的第四步:由前向后搜索 i=i+1=1,也就是用x=49与A[1]比较,
A[0] A[1] A[2] A[3] A[4] A[5] A[6]
27 38 65 97 76 13 49
i=i+1 x
A[1]大于x,所以不变,所以继续由前向后搜索 i= i+1=2,也就是x=49与A[2]比较,
A[0] A[1] A[2] A[3] A[4] A[5] A[6]
27 38 65 97 76 13 49
i=i+1 x
A[2]大于x,交换位置
进行第二次交换后: 27 38 49 97 76 13 65
3、进行如上所说的第三步:由后向前搜索 j= j-1=5,也就是用x=49与A[5]比较,
A[0] A[1] A[2] A[3] A[4] A[5] A[6]:
27 38 49 97 76 13 65
X j=j-1=5
x大于A[5],交换
进行第三次交换后: 27 38 13 97 76 49 65
4、进行如上所说的第四步:由前向后搜索i=i+1=3,也就是用x=49与A[3]比较,
A[0] A[1] A[2] A[3] A[4] A[5] A[6]:
27 38 13 97 76 49 65
i=i+1=3 x
A[5]>x,交换
进行第四次交换后: 27 38 13 49 76 97 65
5、之后,i=j=4
此时再执行第三步的时候就发现I=J,从而结束一躺快速排序,那么经过一躺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下所示:
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 【13】 27 【38】
【65】 76 【97】
结束
网上的示例代码:
public class QuickSort {
/**主方法*/
public static void main(String[] args) {
//声明数组
int[] nums = {27, 8, 57, 9, 23, 41, 65, 19, 0, 1, 2, 4, 5};
//应用快速排序方法
quickSort(nums, 0, nums.length-1);
//显示排序后的数组
for(int i = 0; i < nums.length; ++i) {
System.out.print(nums[i] + ",");
}
System.out.println("");
}
/**快速排序方法*/
public static void quickSort(int[] a, int lo0, int hi0) {
int lo = lo0; //相当于i,左
int hi = hi0; //相当于j, 右
if (lo >= hi) // 判断是否到中间了
return;
//确定指针方向的逻辑变量,也就是从左搜索还是向右搜索
boolean transfer=true;
while (lo != hi) {
if (a[lo] > a[hi]) {
//交换数字
int temp = a[lo];
a[lo] = a[hi];
a[hi] = temp;
//决定下标移动,还是上标移动
transfer = (transfer == true) ? false : true;
}
//将指针向前或者向后移动
if(transfer)
hi--;
else
lo++;
//显示每一次指针移动的数组数字的变化
/*for(int i = 0; i < a.length; ++i) {
System.out.print(a[i] + ",");
}
System.out.print(" (lo,hi) = " + "(" + lo + "," + hi + ")");
System.out.println("");*/
}
//将数组分开两半,确定每个数字的正确位置
lo--;
hi++;
quickSort(a, lo0, lo);
quickSort(a, hi, hi0);
}
}
package com.sort; public class TestSort { // /** * 快速排序 * * @param arr * @param low * @param high * @return */ public int getMiddle(Integer[] arr, int low, int high) { int tmp = arr[low]; // 数组的第一个作为中轴 while (low < high) { // 从后向前搜素 找比中轴数 小的数(list[high]<=tmp) while (low < high && arr[high] > tmp) { high--; } arr[low] = arr[high]; // 比中轴小的记录移到低端 // 从前向后搜素 找比中轴数 大的数(list[low]=>tmp) while (low < high && arr[low] < tmp) { low++; } arr[high] = arr[low]; // 比中轴大的记录移到高端 } arr[low] = tmp; // 中轴记录到尾 listArray(arr); System.out.println("\r\n"); return low; // 返回中轴的位置 } public void _quickSort(Integer[] list, int low, int high) { if (low < high) { int middle = getMiddle(list, low, high); // 将list数组进行一分为二 // System.out.println("middle index: "+middle +" data:"+list[middle]); _quickSort(list, low, middle - 1); // 对低字表进行递归排序 _quickSort(list, middle + 1, high); // 对高字表进行递归排序 } } public void quick(Integer[] str) { if (str.length > 0) { // 查看数组是否为空 _quickSort(str, 0, str.length - 1); } } private void listArray(Integer[] arr) { for (Integer i : arr) { System.out.print(i+", "); } System.out.println(); } public static void main(String[] args) { TestSort qs = new TestSort(); Integer[] arr = { 34, 3, 53, 2, 23, 7, 14, 10 }; qs.listArray(arr); System.out.println(); qs.quick(arr); qs.listArray(arr); } }
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