快速排序算法原理及java递归实现
2016-10-20 11:33
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快速排序 对冒泡排序的一种改进,若初始记录序列按关键字有序或基本有序,蜕化为冒泡排序。使用的是递归原理,在所有同数量级O(n longn) 的排序方法中,其平均性能最好。就平均时间而言,是目前被认为最好的一种内部排序方法
基本思想是:通过一躺排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小,然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以此达到整个数据变成有序序列。
三个指针: 第一个指针称为pivotkey指针(枢轴),第二个指针和第三个指针分别为left指针和right指针,分别指向最左边的值和最右边的值。left指针和right指针从两边同时向中间逼近,在逼近的过程中不停的与枢轴比较,将比枢轴小的元素移到低端,将比枢轴大的元素移到高端,枢轴选定后永远不变,最终在中间,前小后大。
需要两个函数:
① 递归函数 public static void quickSort(int[] array, int left, int right) {}
② 分割函数(一趟快速排序函数)public static int partitionByPivotValue(int[] array, int left, int right) {}
Java源代码(成功运行):
快速排序 对冒泡排序的一种改进,若初始记录序列按关键字有序或基本有序,蜕化为冒泡排序。使用的是递归原理,在所有同数量级O(n longn) 的排序方法中,其平均性能最好。就平均时间而言,是目前被认为最好的一种内部排序方法
基本思想是:通过一躺排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小,然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以此达到整个数据变成有序序列。
三个指针: 第一个指针称为pivotkey指针(枢轴),第二个指针和第三个指针分别为left指针和right指针,分别指向最左边的值和最右边的值。left指针和right指针从两边同时向中间逼近,在逼近的过程中不停的与枢轴比较,将比枢轴小的元素移到低端,将比枢轴大的元素移到高端,枢轴选定后永远不变,最终在中间,前小后大。
需要两个函数:
① 递归函数 public static void quickSort(int[] array, int left, int right) {}
② 分割函数(一趟快速排序函数)public static int partitionByPivotValue(int[] array, int left, int right) {}
Java源代码(成功运行):
package dataStructure; public class quickSort { public static void main(String[] args) { int[] array = { 49, 38, 65, 97, 76, 13, 27 }; quickSort(array, 0, array.length - 1); for (int i = 0; i < array.length; i++) { System.out.print(array[i] + " -- "); } } /** * 先按照数组为数据原型写出算法,再写出扩展性算法。数组{49,38,65,97,76,13,27} * * @param array * @param left * @param right */ public static void quickSort(int[] array, int left, int right) { int pivotKey; if (left < right) { pivotKey = partitionByPivotValue(array, left, right); // 对左右数组递归调用快速排序,直到顺序完全正确 quickSort(array, left, pivotKey - 1); quickSort(array, pivotKey + 1, right); } } /** * pivotValue作为枢轴,较之小的元素排序后在其左,较之大的元素排序后在其右 * * @param array * @param left * @param right * @return */ public static int partitionByPivotValue(int[] array, int left, int right) { int pivotValue = array[left]; // 枢轴选定后永远不变,最终在中间,前小后大 while (left < right) { while (left < right && array[right] >= pivotValue) { --right; } // 将比枢轴小的元素移到低端,此时right位相当于空,等待低位比pivotkey大的数补上 相当于left为空 array[left] = array[right]; while (left < right && array[left] <= pivotValue) { ++left; } // 将比枢轴大的元素移到高端,此时left位相当于空,等待高位比pivotkey小的数补上 array[right] = array[left]; } // 当left == right,完成一趟快速排序,此时left位相当于空,等待pivotkey补上 array[left] = pivotValue; return left; } }
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