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Java 快速排序法(示例、实现)

Java 快速排序法(示例、实现)

作者: 古早味蛋糕 | 来源:发表于2019-02-18 22:46 被阅读0次
    /**
     * 设要排序的数组是A[0]……A[N-1],首先任意选取一个数据(通常选用数组的第一个数)作为基准值,
     * 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。
     * 值得注意的是,快速排序不是一种稳定的排序算法,也就是说,多个相同的值的相对位置也许会在算法结束时产生变动。
     * 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基准值,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--),找到第一个小于key的值A[j],将A[j]和A[i]互换;
     * 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key的A[i],将A[i]和A[j]互换;
     * 5)重复第3、4步,直到i=j; (3,4步中,没找到符合条件的值,即3中A[j]不小于key,
     *    4中A[i]不大于key的时候改变j、i的值,使得j=j-1,i=i+1,直至找到为止。
     * 找到符合条件的值,进行交换的时候i, j指针位置不变。另外,i==j这一过程一定正好是i+或j-完成的时候,此时令循环结束)。
     * @param a    待排序数组
     * @param start  待排序起始下标
     * @param end 待排序结束下标  (low hign) 限制排序数组范围
     *
     */
    public static final void quickSort(int[] a, int start, int end) {
        if (end <= start) return; // 如果end 小于等于 start ,说明待排序队列只包含一个元素,无法再排序
    
        int keyId = asort(a, start, end);
    
        if (!(keyId == start && start == end)) { // keyId == start && start == end 则说明不可分
            if (keyId == start) { //说明左边已经排好序了
                quickSort(a, start + 1, end);
            } else if (keyId == end) {  // 说明右边已经排序好了
                quickSort(a, start, end - 1);
            } else {
                quickSort(a, start, keyId - 1); // 关键字左边排序
                quickSort(a, keyId + 1, end); // 关键字右边排序
            }
        }
    
    }
    /**
     * 
     * 每一趟快速排序 ,重新获取基准值的位置 
     * @param a    待排序数组
     * @param start  待排序起始下标
     * @param end 待排序结束下标  (start end) 限制排序数组范围
     * @return 本轮排序后,基准值所在位置(下标)
     */
    private static final int asort(int[] a, int start, int end) {
        int key = a[start];
    
        loop:
        while (true) { // start 与 end 相等时退出
            while (end > 0) {
    
                if (a[end] < key) {
                    swap(a, start, end);   // 从后向前找,找到第一个比关键字小的元素后交换元素后跳出本次比较
                    break;
                }
    
                end--;
    
                if (start == end) break loop;
            }
    
            start++;
            if (start == end) break loop;
    
            while (start < a.length) {
                if (a[start] > key) {   // 从前向后找,找到第一个比关键字大的元素时交换元素后跳出本次比较
                    swap(a, start, end);
    
                    break;
                }
    
                start++;
                if (start == end) break loop;
            }
        }
        return start;//基准值所在的位置
    }
    
    
    
    
    /**
     * 交换数组中两个元素的位置
     *
     * @param a 数组
     * @param i 起始元素下标 
     * @param j 最后元素下标 
     */
    private static void swap(int[] a, int i, int j) {
        int tmp = a[i];
        a[i] = a[j];
        a[j] = tmp;
    }
    
    /**
     * 交换数组中两个元素的位置
     * 快速排序测试 
     */
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
    
        System.out.println("排序数据:(6,4,3,10,16,7,21,19,8,17)");
        int[] a = new int[]{6,4,3,10,16,7,21,19,8,17};
        quickSort(a, 0, a.length - 1);
        System.out.println("排序后结果:");
        for (int i : a) {
            System.out.print(i + " ");
        }
    
    
        System.out.println("****************************************");
    
        System.out.println("排序数据:(16,14,5,10,17,7,21,18,9)");
        a = new int[]{16,14,5,10,17,7,21,18,9};
        quickSort(a, 0, a.length - 1);
        System.out.println("排序后结果:");
        for (int i : a) {
            System.out.print(i + " ");
        }
    
    
    }
    

    参考资料:
    https://blog.csdn.net/prestigeding/article/details/72845342

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