Java排序算法:快速排序
2015-06-25 09:08
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[算法思想]
通过一趟排序将待排记录分割成独立的两部分,其中一部分记录的元素均比另一部分记录的元素小,然后分别对这两部分记录继续进行排序,从而达到整个序列有序的目的。
快速排序是冒泡排序的升级版,因为它的思想也是元素的交换。
[java实现]
[java] view
plaincopy
public class QuickSort {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = { 50, 10, 90, 30, 70, 40, 80, 60, 20 };
System.out.println("排序之前:");
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i] + " ");
}
// 快速排序
quickSort(arr, 0, arr.length - 1);
System.out.println();
System.out.println("排序之后:");
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i] + " ");
}
}
public static void quickSort(int[] arr, int low, int high) {
if (low < high) {
int pivot = partition(arr, low, high); // 将数组一分为2,返回枢轴值pivot所在的位置
quickSort(arr, low, pivot - 1); // 对低位子序列递归排序
quickSort(arr, pivot + 1, high); // 对高位子序列递归排序
}
}
/**
* 使枢轴记录到达正确的位置,并返回其所在的位置
*/
private static int partition(int[] arr, int low, int high) { // 选定枢轴为low所对应的值
int pivot = arr[low]; // 序列的第一条记录作为枢轴元素
while (low < high) { // 从低位往高位遍历
while (low < high && pivot <= arr[high]) { // 在高位找到比枢轴大的元素,符合要求,继续寻找
high--;
}
arr[low] = arr[high]; // 将比枢轴元素小的记录交换到低位
while (low < high && pivot >= arr[low]) { // 在低位找到比枢轴小的元素,符合要求,继续寻找
low++;
}
arr[high] = arr[low]; // 将比枢轴记录大的元素交换到高位
}
arr[low] = pivot; // 将枢轴放在正确的排序位置
return low; // 返回枢轴元素所在的位置
}
}
上面代码的核心是int pivot = partition(arr, low, high); 在执行它之前,数组值为:{50, 10, 90, 30, 70, 40, 80, 60, 20}
partition函数要做的就是先选取当中的一个关键字,比如选择第一个关键字50, 然后想尽办法将它放到一个位置,使得它左边的值都比它小,右边的值比它大,我们将这样的关键字称为枢轴(pivot)。
经过第一次partition函数执行之后,数组变成{20, 10, 40, 30,50, 70, 80, 60, 90}, 并返回5给pivot,数字5表明50放置在数组下标为5的位置。
[算法总结]
时间复杂度:O(logn)
由于关键字的比较和交换是跳跃进行的,所以快速排序是一种不稳定的排序方法。
通过一趟排序将待排记录分割成独立的两部分,其中一部分记录的元素均比另一部分记录的元素小,然后分别对这两部分记录继续进行排序,从而达到整个序列有序的目的。
快速排序是冒泡排序的升级版,因为它的思想也是元素的交换。
[java实现]
[java] view
plaincopy
public class QuickSort {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = { 50, 10, 90, 30, 70, 40, 80, 60, 20 };
System.out.println("排序之前:");
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i] + " ");
}
// 快速排序
quickSort(arr, 0, arr.length - 1);
System.out.println();
System.out.println("排序之后:");
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i] + " ");
}
}
public static void quickSort(int[] arr, int low, int high) {
if (low < high) {
int pivot = partition(arr, low, high); // 将数组一分为2,返回枢轴值pivot所在的位置
quickSort(arr, low, pivot - 1); // 对低位子序列递归排序
quickSort(arr, pivot + 1, high); // 对高位子序列递归排序
}
}
/**
* 使枢轴记录到达正确的位置,并返回其所在的位置
*/
private static int partition(int[] arr, int low, int high) { // 选定枢轴为low所对应的值
int pivot = arr[low]; // 序列的第一条记录作为枢轴元素
while (low < high) { // 从低位往高位遍历
while (low < high && pivot <= arr[high]) { // 在高位找到比枢轴大的元素,符合要求,继续寻找
high--;
}
arr[low] = arr[high]; // 将比枢轴元素小的记录交换到低位
while (low < high && pivot >= arr[low]) { // 在低位找到比枢轴小的元素,符合要求,继续寻找
low++;
}
arr[high] = arr[low]; // 将比枢轴记录大的元素交换到高位
}
arr[low] = pivot; // 将枢轴放在正确的排序位置
return low; // 返回枢轴元素所在的位置
}
}
上面代码的核心是int pivot = partition(arr, low, high); 在执行它之前,数组值为:{50, 10, 90, 30, 70, 40, 80, 60, 20}
partition函数要做的就是先选取当中的一个关键字,比如选择第一个关键字50, 然后想尽办法将它放到一个位置,使得它左边的值都比它小,右边的值比它大,我们将这样的关键字称为枢轴(pivot)。
经过第一次partition函数执行之后,数组变成{20, 10, 40, 30,50, 70, 80, 60, 90}, 并返回5给pivot,数字5表明50放置在数组下标为5的位置。
[算法总结]
时间复杂度:O(logn)
由于关键字的比较和交换是跳跃进行的,所以快速排序是一种不稳定的排序方法。
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