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排序算法之-快速

news 2025/7/28 10:08:47

算法原理

丛待排序的数列中选择一个基准值，通过遍历数列，将数列分成两个子数列：小于基准值数列、大于基准值数列，准确来说还有个子数列：等于基准值即：
在这里插入图片描述

算法图解

选出基准元素pivot（可以选择最左侧元素），设置两个指针（Java中可看成是数组索引）left和right,left指向数列最左边的元素，right指向最右侧元素
进行第一次遍历，先丛right指针开始，让其指向的元素和pivot作比较，大于或等于则指针向左移动一个位置，小于则停止移动，等待left指针移动
轮到left指针移动，同样先让left指向的元素和pivot做比较，小于或等于则指针向右移动，大于则停止移动
此时left和right都停止移动，判断left和right是否在同一个位置，否则交换位置元素。
继续丛2开始，直至left和right相交，将pivot值与left指向的元素进行交换，第一次遍历结束，获得分区指针left。
再将两个子数列按照1到6的步骤继续执行，直至所有子数列排序完成。

算法实现

public class QuickSort {public void sort(int []arr){doSort(arr,0,arr.length-1);}public void doSort(int []arr,int left,int right){if(left >= right){return;}int partitionIndex = partition(arr, left, right);doSort(arr,left,partitionIndex-1);doSort(arr,partitionIndex+1,right);}/*** 右指针先往左移动* @param arr* @param left* @param right* @return*/public int partition(int []arr,int left,int right) {int startIndex = left;int pivot = arr[startIndex];while (left < right) {while (left < right && arr[right] >= pivot) {right--;}while (left < right && arr[left] <= pivot) {left++;}if (left < right) {swap(arr, left, right);}}swap(arr, startIndex, left);return left;}private void swap(int arr[],int i,int j){int temp = arr[i];arr[i] = arr[j];arr[j] = temp;}}

测试

  public static void main(String[] args) {int arr[] = {9, 7, 1991, 27, -1, -10, 0,10,9,8,-1,27,-1, 2, 65, -100};new QuickSort().sort(arr);for (int i = 0; i < arr.length; i++) {System.out.print(arr[i] + "\t");}}

结果

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分区实现2

  /*** 左指针先往右移动* @param arr* @param left* @param right* @return*/public int partition(int []arr,int left,int right){int startIndex = left;int pivot = arr[startIndex];while (left < right) {while (left < right && arr[left] <= pivot) {left++;}while (left < right&&arr[right] >= pivot){right --;}if(left < right){swap(arr,left,right);}}if(arr[left] >= pivot){swap(arr,startIndex,left-1);return left-1;}swap(arr,startIndex,left);return left;}