1 快速排序
1.1 算法思想
快速排序是由冒泡排序改进而得的。
在冒泡排序过程中，只对相邻的2个记录进行比较；因此，每次交换2个相邻记录时，只能消除1个逆序。
若能通过2个（不相邻）记录的1次交换，消除多个逆序，则：会大大加快排序的速度。
而快速排序方法中的1次交换，则：可能消除多个逆序。
1.2 算法特征
- 属于【交换排序】的1种
- 适用于【稳定性】：不稳定
- 适用于【规模N】：较大
- 适用于【有序性】：无序
- 适用于【存储结构】：顺序存储结构（链式存储结构难以实现）
- 【时间复杂度】：O(nlogn)(最好) / O(nlogn)(平均) / O(n*n)(最坏)
- 【空间复杂度】：O(logn) (最好) / ------------- / O(n) (最坏)
- 相关口诀：
- 【(选)希堆快】不稳定，【二希堆快】顺序存，【归堆快】时NlogN
1.3 算法实现
import java.util.*;
public class QuickSort {
private static void quickSortOfJDK(int[] array, int left, int right) {//JDK的快速排序
for (int i = left, j = i; i < right; ) {
int tmp = array[i + 1];
while (array[j] < tmp) {//不符合升序
array[j + 1] = array[j];
if (j-- == left) {
break;
}
}
array[j + 1] = tmp;
i = i + 1;
j = i;
}
}
private static int partition(int[] array, int low, int high) {
int pivotValue = array[low]; //将第1(low)个元素所处位置空置起来，方便交换；且以第1个元素作为 分割标准值
while (low < high) {
while (low < high && pivotValue < array[high]) {
high--;
}//右边满足升序时
array[low] = array[high]; //将此时不满足上述条件的high处值 移至 事先空置的 low 处存储 （则 high处空置)
while (low < high && pivotValue > array[low]) {
low++;
}//左边满足升序时
array[high] = array[low];//将此时不满足上述条件的low处值 移至 事先空置的 high 处存储
}
//不满足 low < high时： 即 此时 pivot的两边已排序完毕
array[low] = pivotValue;
return low;
}
private static void sort(int[] array, int left, int right) {
if (left < right) {
int pivot = partition(array, left, right); //分界符
sort(array, left, pivot - 1);
sort(array, pivot + 1, right);
}
}
public static int[] quickSort(int[] array) {
int left = 0, right = array.length - 1;
int[] resultArray = Arrays.copyOfRange(array, 0, array.length);
sort(resultArray, left, right);
return resultArray;
}
}
1.4 测试实现
import java.util.Scanner;
public class Main {
public static void print(int[] array){
if(array==null || array.length<1){
return;
}
for(int i=0;i<array.length-1;i++){
System.out.print(array[i]+" ");
}
System.out.println(array[array.length-1]);
}
public static void main(String[] args) {
//1 输入 一组 乱序的数值 数组
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
String input = scanner.nextLine();
String [] strValues = input.trim().split(" ");
int [] array = new int[strValues.length];
for(int i=0,len=strValues.length;i<len;i++){
array[i] = Integer.valueOf(strValues[i]).intValue();//假定所有输入均为合规的整型数值
}
// print(array);// test - 输出 所输入的数据
//2 排序
int [] sortedArray = QuickSort.quickSort(array);//快速排序
//3 输出
print(sortedArray);
}
}
//console - input↓
3 6 5 8 9 4 2 7
//console - output↓
2 3 4 5 6 7 8 9
1.5 参考文献
- 《数据结构（C语言-第2版-严蔚敏 吴伟民 著）》：Page242