快速排序 JAVA實現

2021-09-11 21:46:10 字數 2909 閱讀 2176

分別從初始序列「6 1 2 7 9 3 4 5 10 8」兩端開始「探測」。先從找乙個小於6的數,再從找乙個大於6的數,然後交換他們。這裡可以用兩個變數i和j,分別指向序列最左邊和最右邊。我們為這兩個變數起個好聽的名字「哨兵i」和「哨兵j」。剛開始的時候讓哨兵i指向序列的最左邊(即i=1),指向數字6。讓哨兵j指向序列的最右邊(即=10),指向數字。

首先哨兵j開始出動。因為此處設定的基準數是最左邊的數,所以需要讓哨兵j先出動,這一點非常重要(請自己想一想為什麼)。哨兵j一步一步地向左挪動(即j–),直到找到乙個小於6的數停下來。接下來哨兵i再一步一步向右挪動(即i++),直到找到乙個數大於6的數停下來。最後哨兵j停在了數字5面前,哨兵i停在了數字7面前。 

現在交換哨兵i和哨兵j所指向的元素的值。交換之後的序列如下:

到此,第一次交換結束。接下來開始哨兵j繼續向左挪動(再友情提醒,每次必須是哨兵j先出發)。他發現了4(比基準數6要小,滿足要求)之後停了下來。哨兵i也繼續向右挪動的,他發現了9(比基準數6要大,滿足要求)之後停了下來。此時再次進行交換,交換之後的序列如下:

6 1 2 54397 10 8

第二次交換結束,「探測」繼續。哨兵j繼續向左挪動,他發現了3(比基準數6要小,滿足要求)之後又停了下來。哨兵i繼續向右移動,糟啦!此時哨兵i和哨兵j相遇了,哨兵i和哨兵j都走到3面前。說明此時「探測」結束。我們將基準數6和3進行交換。交換之後的序列如下:

到此第一輪「探測」真正結束。此時以基準數6為分界點,6左邊的數都小於等於6,6右邊的數都大於等於6。回顧一下剛才的過程,其實哨兵j的使命就是要找小於基準數的數,而哨兵i的使命就是要找大於基準數的數,直到i和j碰頭為止。

ok,解釋完畢。現在基準數6已經歸位,它正好處在序列的第6位。此時我們已經將原來的序列,以6為分界點拆分成了兩個序列,左邊的序列是「3 1 2 5 4」,右邊的序列是「9 7 10 8」。接下來還需要分別處理這兩個序列。因為6左邊和右邊的序列目前都還是很混亂的。不過不要緊,我們已經掌握了方法,接下來只要模擬剛才的方法分別處理6左邊和右邊的序列即可。現在先來處理6左邊的序列現吧。

左邊的序列是「3 1 2 5 4」。請將這個序列以3為基準數進行調整,使得3左邊的數都小於等於3,3右邊的數都大於等於3。好了開始動筆吧

如果你模擬的沒有錯,調整完畢之後的序列的順序應該是:

2 135 4

ok,現在3已經歸位。接下來需要處理3左邊的序列「2 1」和右邊的序列「5 4」。對序列「2 1」以2為基準數進行調整,處理完畢之後的序列為「1 2」,到此2已經歸位。序列「1」只有乙個數,也不需要進行任何處理。至此我們對序列「2 1」已全部處理完畢,得到序列是「1 2」。序列「5 4」的處理也仿照此方法,最後得到的序列如下:

1 2 3 4 5 6 9 7 10 8

對於序列「9 7 10 8」也模擬剛才的過程,直到不可拆分出新的子串行為止。最終將會得到這樣的序列,如下

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

到此,排序完全結束。細心的同學可能已經發現,快速排序的每一輪處理其實就是將這一輪的基準數歸位,直到所有的數都歸位為止,排序就結束了。下面上個霸氣的圖來描述下整個演算法的處理過程。 

/* * 快速排序

*/public class main;

int start = 0;

int end = a.length-1;

sort(a,start,end);

for(int i = 0; istart)

//從前往後比較

while(end>start&&a[start]<=key)//如果沒有比關鍵值大的,比較下乙個,直到有比關鍵值大的交換位置

start++;

if(a[start]>=key)

//此時第一次迴圈比較結束,關鍵值的位置已經確定了。左邊的值都比關鍵值小,右邊的值都比關鍵值大,但是兩邊的順序還有可能是不一樣的,進行下面的遞迴呼叫

}//遞迴

if(start>low) sort(a,low,start-1);//左邊序列。第乙個索引位置到關鍵值索引-1

if(end}}

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