排序演算法 經典排序演算法之快速排序

2021-06-21 09:26:55 字數 1774 閱讀 9279

快速排序的基本思想是分治法,即按照範圍內的第乙個元素劃分為兩個部分,再歸併排序。

整體排序的過程有點類似建立平衡二叉樹的過程。

1、假設陣列長度為len,low = 0,high = len-1。以陣列low為標準,根據和首元素的大小關係將待排序陣列分為兩個部分,返回分組index。

2、陣列被劃分為兩部分0到index和index+1到high。

3、重複第1、2步,直到low >= high為止。

時間複雜度是o(nlog2n),空間複雜度是o(n)

快速排序每次將待排序陣列分為兩個部分,在理想狀況下,每一次都將待排序陣列劃分成等長兩個部分,則需要logn次劃分。

而在最壞情況下,即陣列已經有序或大致有序的情況下,每次劃分只能減少乙個元素,快速排序將不幸退化為氣泡排序,所以快速排序時間複雜度下界為o(nlogn),最壞情況為o(n^2)。在實際應用中,快速排序的平均時間複雜度為o(nlogn)。

不穩定,在排序的過程中很有可能打亂資料的先後順序。

以資料21,39,18,10,40,3,15,51為例

第一次排序,以21作為標準,將陣列劃分為兩部分。劃分過程中,陣列元素變化如下所示。

15 39 18 10 40 3 15 51 

15 39 18 10 40 3 39 51 

15 3 18 10 40 3 39 51 

15 3 18 10 40 40 39 51 

15 3 18 10 40 40 39 51 

15 3 18 10 40 40 39 51 

15 3 18 10 21 40 39 51 

以後針對每個劃分的部分進行排序,直到low大於等於high就表示排序結束了。

private static int actualsort(int array, int low, int high) 

array[low] = array[high];

while (low < high && array[low] <= temp)

array[high] = array[low];

} array[low] = temp;

return low;

}

public class sort 

array[low] = array[high];

while (low < high && array[low] <= temp)

array[high] = array[low];

} array[low] = temp;

return low;

} private static void quicksort(int array, int low, int high)

int index = actualsort(array, low, high);

quicksort(array, low, index);

quicksort(array, index+1, high);

} private static void printf(int array)

system.out.println();

} public static void main(string args) ;

quicksort(array, 0, array.length-1);

printf(array);

}}

colletions.sort()以及arrays.sort()針對基本資料型別排序,底層實現是快速排序。

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