Java程式碼實現快速排序(QuickSort)

核心思想

如果要排序陣列中下標從p到r之間的一組資料，我們選擇p到r之間的任意一個數據為pivot（分割槽點）。

我們遍歷p到r之間的資料，將小於pivot的放到左邊，將大於pivot的放到右邊，將pivot放到中間。經過這一步驟之後，陣列p到r之間的資料就被分成了三個部分，前面p到q-1之間都是小於pivot的，中間是pivot，後面的q=1到r之間是大於pivot的。

根據分治、遞迴的處理思想，我們可以用遞迴排序下標從p到q-1之間的資料和下標為q+1到r之前的資料，直到區間縮小為1，就說明所有的資料都有序了。

Java程式碼實現

public class QuickSort {

    /**
     * 快速排序
     *
     * @param a
     * @param n
     */
    public static void quickSort(int[] a, int n) {
        quickSortRecursive(a, 0, n - 1);
    }

    /**
     * 快速排序遞迴函式，p,r為下標。
     *
     * @param a
     * @param p
     * @param r
     */
    public static void quickSortRecursive(int[] a, int p, int r) {
        if (p >= r) {
            return;
        }
        // 獲取分割槽點
        int q = partition(a, p, r);
        quickSortRecursive(a, p, q - 1);
        quickSortRecursive(a, q + 1, r);
    }

    public static int partition(int[] a, int p, int r) {
        int pivot = a[r];
        int i = p;
        for (int j = p; j < r; j++) {
            if (a[j] < pivot) {
                int t = a[i];
                a[i] = a[j];
                a[j] = t;
                i++;
            }
        }
        int t = a[i];
        a[i] = a[r];
        a[r] = t;
        return i;
    }
}
 

測試程式碼：

        int size = 10;
        if (size <= 0) {
            throw new IllegalArgumentException("size cannot bo lower than 0");
        }
        int[] a = SortUtils.generateRandomArray(size, 100);
        System.out.println("快速排序：");
        System.out.println(SortUtils.getArrayToString(a));
        QuickSort.quickSort(a, size);
        System.out.println(SortUtils.getArrayToString(a));
        System.out.println();
 

測試結果：符合預期。

I/System.out: 快速排序：
I/System.out: [63,81,43,54,37,84,45,97,50,87]
I/System.out: [37,43,45,50,54,63,81,84,87,97]

完整程式碼請檢視

專案中搜索QuickSort即可。
github傳送門 https://github.com/tinyvampirepudge/DataStructureDemo

gitee傳送門 https://gitee.com/tinytongtong/DataStructureDemo

參考：
排序（下）：如何用快排思想在O(n)內查詢第K大元素？