快速排序(經典快排以及隨機快排)
阿新 • • 發佈:2018-08-11
分數 partition ref tps 一個 com urn 分享圖片 return 快速排序(Quicksort)是對冒泡排序的一種改進。
快速排序由C. A. R. Hoare在1962年提出。它的基本思想是:通過一趟排序將要排序的數據分割成獨立的兩部分,其中一部分的所有數據都比另外一部分的所有數據都要小,然後再按此方法對這兩部分數據分別進行快速排序,整個排序過程可以遞歸進行,以此達到整個數據變成有序序列。
首先來了解一下經典快排:
其中就小於等於的區域可以優化一下,小於的放小於區域,等於的放等於區域,大於的放大於區域。可以利用荷蘭國旗問題
荷蘭國旗問題:給定一個數組arr,和一個數num,請把小於num的數放在數組的 左邊,等於num的數放在數組的中間,大於num的數放在數組的 右邊。
這就是荷蘭國旗問題,大致過程如圖:
代碼如下
public class Code5_NetherlandsFlag { public static int[] partition(int[] arr, int l, int r, int num) { int less = l - 1; int more = r + 1; while (l < more) { if (arr[l] < num) { swap(arr, ++less, l++); }else if (arr[l] > num) { swap(arr, --more, l); } else { l++; } } return new int[] { less + 1, more - 1 }; } public static void swap(int[] arr, int i, int j) { int tmp = arr[i]; arr[i] = arr[j]; arr[j]= tmp; } }
優化後快排代碼為:
public static void quickSort(int[] arr) { if (arr == null || arr.length < 2) { return; } quickSort(arr, 0, arr.length - 1); } public static void quickSort(int[] arr, int l, int r) { if (l < r) { swap(arr, l + (int) (Math.random() * (r - l + 1)), r); int[] p = partition(arr, l, r); quickSort(arr, l, p[0] - 1); quickSort(arr, p[1] + 1, r); } } public static int[] partition(int[] arr, int l, int r) { int less = l - 1; int more = r; while (l < more) { if (arr[l] < arr[r]) { swap(arr, ++less, l++); } else if (arr[l] > arr[r]) { swap(arr, --more, l); } else { l++; } } swap(arr, more, r); return new int[] { less + 1, more }; } public static void swap(int[] arr, int i, int j) { int tmp = arr[i]; arr[i] = arr[j]; arr[j] = tmp; }
其中swap(arr, l + (int) (Math.random() * (r - l + 1)), r);這一句是為了將快排受數據狀態的影響變成一個概率性的,隨機的
快速排序(經典快排以及隨機快排)