排序演算法 快速排序的Java實現

2021-07-26 14:44:07 字數 1936 閱讀 3109

所謂快速排序:基於分治的思想,是氣泡排序的改進型。首先在陣列中選擇乙個基準點並把基準點放於序列的開頭(該基準點的選取可能影響快速排序的效率,關於基準點的選擇方法後面再講解),然後分別從陣列的兩端掃瞄陣列,設兩個指示標誌(lo指向起始位置,hi指向末尾),首先從後半部分開始,如果發現有元素比該基準點的值小,就交換lo和hi位置的值,然後從前半部分開始掃秒,發現有元素大於基準點的值,就交換lo和hi位置的值,如此往復迴圈,直到lo>=hi,然後把基準點的值放到hi這個位置,一次排序就完成了。之後再採用遞迴的方式分別對前半部分和後半部分排序,當前半部分和後半部分均有序時該陣列自然也就有序了。

在網上找的關於一次快速排序的示意圖如下圖:

演算法的實現:

1) 首先是進行一輪快速排序的函式:

/**

* 一次快速排序

*@param array 陣列

*@param lo 陣列的前下標

*@param hi 陣列的後下標

*@return key的下標index,也就是分片的間隔點

*/public

static

intpartition(int array,int lo,int hi)

array[lo]=array[hi];

//從前半部分向後掃瞄

while(array[lo]<=key&&hi>lo)

array[hi]=array[lo];

}array[hi]=key;//最後把基準存入

return hi;

}

2) 快速排序的函式如下:

/**

* 快速排序

*@param array

*@param lo

*@param hi

*/public

static

void

quicksort(int array,int lo ,int hi)

//進行第一輪排序獲取分割點

int index=partition(array,lo,hi);

//排序前半部分

quicksort(array, lo, index - 1);

//排序後半部分

quicksort(array,index+1,hi);

}

3) 測試函式:

public

static

void

main(string args) ;

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

for(int i:arr)

}

輸出是:

1,3,3,4,7,8,9,12,22,65,
對於基準點的優化一般有三種:固定切分,隨機切分和三數取樣切分。固定切分的效率並不是太好,隨機切分是常用的一種切分,效率比較高,最壞情況下時間複雜度有可能為o(n^2)。對於三數取中選擇基準點是最理想的一種。

下面給出三個數取中間數的演算法實現:

//三數取中

//下面的兩步保證了array[hi]是最大的;

int mid=lo+(hi-lo)/2;

if(array[mid]>array[hi])

if(array[lo]>array[hi])

//接下來只用比較array[lo]和array[mid],讓較小的在array[lo]位置就ok。

if(array[mid]>array[lo])

int key=array[lo];

上面的swap(a, b); 函式的含義就是交換a和b的值。

排序演算法 快速排序 java實現

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