简易快排和二分查找

作者: 西5d | 来源:发表于2018-02-27 15:33 被阅读36次

    1.快排

    快速排序有多种实现方式,有递归和非递归,之前遇到的解法多是递归的,而且分成了两部分代码,较难理解和使用,这个实现较为简单,容易理解,所有代码包括在一个方法里。非递归解法暂不考虑。快排的思路是在一个数组中取一个基准,将比基准大的放到右侧(从小到大),比基准小的放到左侧,然后递归实现两部分。中间可以简易优化的部分是在取基准的序号时可以使用随机数。整个过程总结来说,算法大致思路一般能够考虑到,重要的是各种边界条件的测试。以下代码实现和简单的测试例子。

    2.二分查找

    首先数组是已经排好序的,每次折半取值,如果相等返回序号值,否则返回 -1 ,表示没有找到。其实重点考虑的是各项边界条件,如单值数组,折半前序大于后序(是否考虑相等),数组首个值查找,数组尾值查找等情况。

    /**
     * created by igoso at 2018/1/5
     **/
    public class SortMethod {
    
        public static void main(String[] args) {
            int num = 12;
            final int[] arr = new int[num];
            for (int i = 0; i < num; i++) {
                arr[i] = (int) (Math.random() * 1000) + 1;
            }
            System.out.println(Arrays.toString(arr));
    
            //simple qsort
            simpleQsort(arr,0,arr.length -1);
            System.out.println(Arrays.toString(arr));
    
            int[] arr1 = {1};
            //binary search
            System.out.println(binarySearch(arr1,1,0,arr1.length -1 ));
    
        }
    
        public static void simpleQsort(int[] arr, int left, int right) {
            if (arr == null || arr.length <= 1 || left >= right) {
                return;
            }
    
            /**
             *  or idx = new Random.nextInt(right - left + 1) + left;
             */
            int idx = (left + right) / 2;
            int i = left, j = right, pivot = arr[idx];
            while (i < j) {
                while (arr[i] < pivot) {
                    ++i;
                }
    
                while (arr[j] > pivot) {
                    --j;
                }
    
                if (i < j) {
                    int t = arr[i];
                    arr[i] = arr[j];
                    arr[j] = t;
                    ++i;
                    --j;
                } else if (i == j) {
                    ++i;
                }
            }
            //此处有些人可能考虑 i+1, j-1,这样会导致部分排序没有完成,是错误的。
            simpleQsort(arr, i, right);
            simpleQsort(arr, left, j);
        }
    
    /**
         *  simple binary search for integer array
         * @param arr
         * @param value
         * @param left
         * @param right right 初次必须是length - 1 ,否则某些case下会有错误,如{1,2,3} --> 3
         * @return
         */
        public static int binarySearch(int[] arr, int value, int left, int right) {
            if (arr == null || left > right) {
                return -1;
            }
    
            int idx = (left + right) / 2;
            if (arr[idx] == value) {
                return idx;
            }
    
            if (arr[idx] > value) {
                idx = binarySearch(arr, value, left, idx - 1);
                //注意此处必须是if else ,否则会多次匹配,导致去index = -1报错
            }else if (arr[idx] < value) {
                idx = binarySearch(arr, value, idx + 1, right);
            }
    
            return idx;
    
        }
    
    }
    

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