算法篇---快速排序算法

快速排序是找出一个元素（理论上可以随便找一个）作为基准(pivot),然后对数组进行分区操作,使基准左边元素的值都不大于基准值,基准右边的元素值都不小于基准值，如此作为基准的元素调整到排序后的正确位置。递归快速排序，将其他n-1个元素也调整到排序后的正确位置。最后每个元素都是在排序后的正确位置，排序完成。所以快速排序算法的核心算法是分区操作，即如何调整基准的位置以及调整返回基准的最终位置以便分治递归。

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关键数据，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）。

举例说明一下吧，这个可能不是太好理解。假设要排序的序列为

  1 package com.zc.manythread;
  2 
  3 import java.util.Random;
  4 
  5 /**
  6  * 快速排序
  7  * @author Administrator
  8  *
  9  */
 10 public class QSort {
 11     int [] date;
 12     
 13     public QSort(int[] date) {
 14         
 15         this.date=date;
 16         
 17     }
 18     /**
 19      * 交换函数
 20      * @param a
 21      * @param i
 22      * @param j
 23      */
 24     private void swap(int a[],int i,int j) {
 25         int T;
 26         T=a[i];
 27         a[i]=a[j];
 28         a[j]=T;
 29     }
 30     /*******************
 31      * 排序函数
 32      * @param a
 33      * @param lo0
 34      * @param hi0
 35      * @return
 36      */
 37     int[] QuickSort(int a[],int lo0,int hi0){//分治法，作用就是将数组分为A[lo0..q-1] 和A[q+1..hi0]  
 38         int lo=lo0;
 39         int hi=hi0;
 40         int mid;
 41         if (hi0>lo0) {
 42             mid=a[(hi0+lo0)/2];
 43             while(lo<=hi){
 44                 while((lo<hi0)&&(a[lo]<mid))  ++lo;
 45                 
 46                 while((hi>lo0)&&(a[hi]>mid))  --hi;
 47                 
 48                 if (lo<=hi) {
 49                     swap(a,lo,hi);
 50                     ++lo;
 51                     --hi;
 52                 }
 53                 
 54             }
 55             if (lo0<hi) {
 56                 QuickSort(a, lo0, hi);
 57             }
 58             if (lo<hi0) {
 59                 QuickSort(a, lo, hi0);
 60             }
 61         }
 62         return a;
 63     }
 64     /**************
 65      * 
 66      * 创建有重复数组数据
 67      * *****************/
 68     private static int[]  createDate(int count) {
 69         int[] data=new int[count];
 70         for (int i = 0; i < data.length; i++) {
 71             data[i]=(int)(Math.random()*count);
 72         }
 73         return data;
 74     }
 75     /**
 76      * 无重复数组数据
 77      * @param count
 78      * @return
 79      */
 80     private static int[]  createDate1(int count) {
 81         
 82         int[] data=new int[count];
 83           Random rand = new Random();
 84           boolean[] bool = new boolean[100];
 85           int num = 0;
 86           for (int i = 0; i < count; i++) {
 87            do {
 88             // 如果产生的数相同继续循环
 89             num = rand.nextInt(100);
 90            } while (bool[num]);
 91            bool[num] = true;
 92         
 93            data[i]=num;
 94           }
 95           return data;
 96     }
 97     /**************主函数*****************/
 98     public static void main(String[] args) {
 99         final int count=10;
100         int[] data=createDate1(count);
101         for (int n:data) {
102             System.out.print(n+"	");
103         }
104         QSort data1=new QSort(data);
105         System.out.println();
106         int[] a=data1.QuickSort(data,0, count-1);
107         for (int n:a) {
108             System.out.print(n+"	");
109         }
110     }
111 }

结果如下：