快速排序尤其适用于对大数据的排序,它的高速和高效无愧于“快速”两个字。
1、快速排序的基本思想:
快速排序所采用的思想是分治的思想。所谓分治,就是指以一个数为基准,将序列中的其他数往它两边“扔”。以从小到大排序为例,比它小的都“扔”到它的左边,比它大的都“扔”到它的右边,然后左右两边再分别重复这个操作,不停地分,直至分到每一个分区的基准数的左边或者右边都只剩一个数为止。这时排序也就完成了。
2、快速排序的三个步骤:
(1)选择基准:在待排序列中,按照某种方式挑出一个元素,作为 "基准"(pivot)
(2)分割操作:以该基准在序列中的实际位置,把序列分成两个子序列。此时,在基准左边的元素都比该基准小,在基准右边的元素都比基准大
(3)递归地对两个序列进行快速排序,直到序列为空或者只有一个元素。
案例图:
方法其实很简单:分别从初始序列“6 1 2 7 9 3 4 5 10 8”两端开始“探测”。先从右往左找一个小于6的数,再从左往右找一个大于6的数,然后交换他们。这里可以用两个变量i和j,分别指向序列最左边和最右边。我们为这两个变量起个好听的名字“哨兵i”和“哨兵j”。刚开始的时候让哨兵i指向序列的最左边(即i=1),指向数字6。让哨兵j指向序列的最右边(即=10),指向数字。
![](https://img.haomeiwen.com/i7153774/73284934dcd58713.jpg)
首先哨兵j开始出动。因为此处设置的基准数是最左边的数,所以需要让哨兵j先出动,这一点非常重要(请自己想一想为什么)。哨兵j一步一步地向左挪动(即j–),直到找到一个小于6的数停下来。接下来哨兵i再一步一步向右挪动(即i++),直到找到一个数大于6的数停下来。最后哨兵j停在了数字5面前,哨兵i停在了数字7面前。
![](https://img.haomeiwen.com/i7153774/27bdc33c127216eb.png)
现在交换哨兵i和哨兵j所指向的元素的值。交换之后的序列如下:
6 1 2 5 9 3 4 7 10 8
![](https://img.haomeiwen.com/i7153774/b6039ebe95d12841.png)
到此,第一次交换结束。接下来开始哨兵j继续向左挪动(再友情提醒,每次必须是哨兵j先出发)。他发现了4(比基准数6要小,满足要求)之后停了下来。哨兵i也继续向右挪动的,他发现了9(比基准数6要大,满足要求)之后停了下来。此时再次进行交换,交换之后的序列如下:
6 1 2 5 4 3 9 7 10 8
第二次交换结束,“探测”继续。哨兵j继续向左挪动,他发现了3(比基准数6要小,满足要求)之后又停了下来。哨兵i继续向右移动,糟啦!此时哨兵i和哨兵j相遇了,哨兵i和哨兵j都走到3面前。说明此时“探测”结束。我们将基准数6和3进行交换。交换之后的序列如下:
3 1 2 5 4 6 9 7 10 8
![](https://img.haomeiwen.com/i7153774/d22b515a473645ce.png)
到此第一轮“探测”真正结束。此时以基准数6为分界点,6左边的数都小于等于6,6右边的数都大于等于6。回顾一下刚才的过程,其实哨兵j的使命就是要找小于基准数的数,而哨兵i的使命就是要找大于基准数的数,直到i和j碰头为止。
案例图:
![](https://img.haomeiwen.com/i7153774/ca70086369404452.png)
快速排序的性能高度依赖于你选择的基准值
代码实现:
package com.ac;
/**
* 小鹅通接口测试
*/
public class Test {
public static void main(String[] a){
int [] b = {1,6,8,7,3,5,16,4,8,36,13,44};
quickSort(b);
for (int i:b) {
System.out.print(i +" ");
}
}
/**
* 快速排序
* @param array
*/
public static void quickSort(int[] array) {
int len;
if(array ==null
|| (len = array.length) ==0
|| len ==1) {
return ;
}
sort(array,0, len -1);
}
/**
* 快排核心算法,递归实现
* @param array
* @param left
* @param right
*/
public static void sort(int[] array,int left,int right) {
if(left > right) {
return;
}
// base中存放基准数
int base = array[left];
int i = left, j = right;
while(i != j) {
// 顺序很重要,先从右边开始往左找,直到找到比base值小的数
while(array[j] >= base && i < j) {
j--;
}
// 再从左往右边找,直到找到比base值大的数
while(array[i] <= base && i < j) {
i++;
}
// 上面的循环结束表示找到了位置或者(i>=j)了,交换两个数在数组中的位置
if(i < j) {
int tmp = array[i];
array[i] = array[j];
array[j] = tmp;
}
}
// 将基准数放到中间的位置(基准数归位)
array[left] = array[i];
array[i] = base;
// 递归,继续向基准的左右两边执行和上面同样的操作
// i的索引处为上面已确定好的基准值的位置,无需再处理
sort(array, left, i -1);
sort(array, i +1, right);
}
}
部分内容参考文章:https://blog.csdn.net/shujuelin/article/details/82423852
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