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基本思想

通过一趟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。

  • 设置 low=0, high=N-1。
  • 选择一个基准元素赋值给 temp,即 temp=a[low]。
  • 从 high 开始向前搜索,即由后开始向前搜索(high--),找到第一个小于
    temp 的值,将 a[high]和 a[low]交换。
  • 从 low 开始向前后搜索,即由前开始向后搜索(low++),找到第一个大于
    temp 的值,将 a[high]和 a[low]交换。
  • 重复第 3 步和第 4 步,直到 low==high ,3,4 步中,若没找到符合条件的
    值,执行 high-- 或 low++ ,直到找到为止。进行交换时 low 和 high 的位置不变。当 low==high 时循环结束。

基准点的选取:固定切分、随机切分、三取样切分。
快速排序在序列元素很少时,效率比较低。因此,元素较少时,可选择使用
插入排序。快速排序是不稳定的。

Java代码实现

public class QuickSort {
    public static void main(String[] args) {
        //给出无序数组
        int [] arr = {56,54,2,1,78,61,72,43,64,25,39,96,82};
        //输出无序数组
        System.out.println("排序前:"+Arrays.toString(arr));
        //进行快速排序
        quickSort(arr);
        //输出有序数组
        System.out.println("排序后:"+Arrays.toString(arr));
    }

    private static void quickSort(int[] arr) {
        int low = 0;
        int high = arr.length-1;
        quickSort(arr,low,high);
    }

    private static void quickSort(int[] arr, int low, int high) {
        if (low<high){
            //分区操作,将一个数组分成两个分区,返回分区界限索引
            int midden = getMidden(arr,low,high);
            //对左分区进行快排 递归调用 
            quickSort(arr, low, midden-1);
            //对右分区进行快排
            quickSort(arr, midden+1, high);
        }
    }

    private static int getMidden(int[] arr, int low, int high) {
        //指定左指针i和右指针j
        int i = low;
        int j = high;
        //将第一个数作为基准值。挖坑
        int x = arr[low];
        //使用循环实现分区操作
        while (i<j){
            //1.从右向左移动j,找到第一个小于基准值的值 arr[j]
            while (arr[j]>=x && i<j){
                j--;
            }
            //2.将右侧找到小于基准数的值加入到左边的(坑)位置, 左指针想中间移动一个位置i++
            if (i<j){
                arr[i] = arr[j];
                i++;
            }
            //3.从左向右移动i,找到第一个大于等于基准值的值 arr[i]
            while (arr[i]<x && i<j){
                i++;
            }
            //4.将左侧找到的打印等于基准值的值加入到右边的坑中,右指针向中间移动一个位置 j--
            if (i<j){
                arr[j]=arr[i];
                j--;
            }
        }
        //使用基准值填坑,这就是基准值的最终位置
        arr[i]=x;
        //返回基准值的位置索引
        return i;
    }
}

小结

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Q.E.D.


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