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Java实现快速排序算法(Quicktsort)

作者:佚名    责任编辑:admin    更新时间:2022-06-22

 这篇文章主要介绍了Java实现快速排序算法(Quicktsort),有需要的朋友可以参考一下

快速排序算法介绍 快速排序和归并排序都使用分治法来设计算法,区别在于归并排序把数组分为两个基本等长的子数组,分别排好序之后还要进行归并(Merge)操作,而快速排序拆分子数组的时候显得更有艺术,取一个基准元素,拆分之后基准元素左边的元素都比基准元素小,右边的元素都不小于基准元素,这样只需要分别对两个子数组排序即可,不再像归并排序一样需要归并操作。基准元素的选取对算法的效率影响很大,最好的情况是两个子数组大小基本相当。为简单起见,我们选择最后一个元素,更高级的做法可以先找一个中位数并把中位数与最后一个元素交换,之后再进行相同的操作步骤。拆分是快速排序的核心。快速排序的最坏运行时间是O(n2),但期望的运行时间是O(nlgn)。   快速排序算法Java实现 1.把数组拆分为两个子数组加上一个基准元素: 选取最后一个元素作为基准元素,index变量记录最近一个小于基准元素的元素所在的位置,初始化为start- 1,发现新的小于基准元素的元素,index加1。从第一个元素到倒数第二个元素,依次与基准元素比较,小于基准元素,index加1,交换位置index和当前位置的元素。循环结束之后index+1得到基准元素应该在的位置,交换index+1和最后一个元素。 2.分别排序[start, index], 和[index+2, end]两个子数组 如《插入排序(Insertsort)之Java实现》一样,先实现一个数组工具类。代码如下:     代码如下: public class ArrayUtils {        public static void printArray(int[] array) {       System.out.print("{");       for (int i = 0; i < array.length; i++) {        System.out.print(array[i]);        if (i < array.length - 1) {         System.out.print(", ");        }       }       System.out.println("}");      }        public static void exchangeElements(int[] array, int index1, int index2) {       int temp = array[index1];       array[index1] = array[index2];       array[index2] = temp;      }     }       快速排序的Java实现以及测试代码如下:     代码如下: public class QuickSort {     public static void main(String[] args) {    int[] array = { 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, -1, -2, -3 };      System.out.println("Before sort:");    ArrayUtils.printArray(array);      quickSort(array);      System.out.println("After sort:");    ArrayUtils.printArray(array);   }     public static void quickSort(int[] array) {    subQuickSort(array, 0, array.length - 1);   }     private static void subQuickSort(int[] array, int start, int end) {    if (array == null || (end - start + 1) < 2) {     return;    }      int part = partition(array, start, end);      if (part == start) {     subQuickSort(array, part + 1, end);    } else if (part == end) {     subQuickSort(array, start, part - 1);    } else {     subQuickSort(array, start, part - 1);     subQuickSort(array, part + 1, end);    }   }     private static int partition(int[] array, int start, int end) {    int value = array[end];    int index = start - 1;      for (int i = start; i < end; i++) {     if (array[i] < value) {      index++;      if (index != i) {       ArrayUtils.exchangeElements(array, index, i);      }     }    }      if ((index + 1) != end) {     ArrayUtils.exchangeElements(array, index + 1, end);    }      return index + 1;   }  }