快速排序原理及java實現
快速排序是對氣泡排序的一種改進。它的基本思想是：通過一躺排序將要排序的資料分割成獨立的兩部分，其中一部分的所有資料都比另外一不部分的所有資料都要小，然後再按次方法對這兩部分資料分別進行快速排序，整個排序過程可以遞迴進行，以此達到整個資料變成有序序列。最壞情況的時間複雜度為O(n2)，最好情況時間複雜度為O(nlog2n)。
假設要排序的陣列是A[1]……A[N]，首先任意選取一個數據（通常選用第一個資料）作為關鍵資料，然後將所有比它的數都放到它前面，所有比它大的數都放到它後面，這個過程稱為一躺快速排序。一趟快速排序的演算法是：
1）、設定兩個變數I、J，排序開始的時候I：=1，J：=N；
2
3）、從J開始向前搜尋，即由後開始向前搜尋（J：=J-1），找到第一個小於X的值，兩者交換；
4）、從I開始向後搜尋，即由前開始向後搜尋（I：=I+1），找到第一個大於X的值，兩者交換；
5）、重複第3、4步，直到I=J；
例如：待排序的陣列A的值分別是：（初始關鍵資料X：=49）
A[1] A[2] A[3] A[4] A[5] A[6] A[7]：
49 38 65 97 76 13 27
進行第一次交換後： 27 38 65 97 76 13 49
( 按照演算法的第三步從後面開始找)
進行第二次交換後： 27 38 49 97 76 13 65
( 按照演算法的第四步從前面開始找>X的值，65>49,兩者交換，此時I：=3 )
進行第三次交換後： 27 38 13 97 76 49 65
( 按照演算法的第五步將又一次執行演算法的第三步從後開始找)
進行第四次交換後： 27 38 13 49 76 97 65
( 按照演算法的第四步從前面開始找大於X的值，97>49,兩者交換，此時J：=4 )
此時再執行第三步的時候就發現I=J，從而結束一躺快速排序，那麼經過一躺快速排序之後的結果是：27 38 13 49 76 97 65，即所以大於49的數全部在49的後面，所以小於49的數全部在49的前面。
快速排序就是遞迴呼叫此過程——在以49為中點分割這個資料序列，分別對前面一部分和後面一部分進行類似的快速排序，從而完成全部資料序列的快速排序，最後把此資料序列變成一個有序的序列，根據這種思想對於上述陣列A的快速排序的全過程如圖6所示：
初始狀態 {49 38 65 97 76 13 27}
進行一次快速排序之後劃分為 {27 38 13} 49 {76 97 65}
分別對前後兩部分進行快速排序 {13} 27 {38}
結束結束 {49 65} 76 {97}
49 {65} 結束
結束
圖6 快速排序全過程
1）、設有N（假設N=10）個數，存放在S陣列中；
2）、在S[1。。N]中任取一個元素作為比較基準，例如取T=S[1]，起目的就是在定出T應在排序結果中的位置K，這個K的位置在：S[1。。K-1]<=S[K]<=S[K+1..N]，即在S[K]以前的數都小於S[K]，在S[K]以後的數都大於S[K]；
3）、利用分治思想（即大化小的策略）可進一步對S[1。。K-1]和S[K+1。。N]兩組資料再進行快速排序直到分組物件只有一個數據為止。
如具體資料如下，那麼第一躺快速排序的過程是：
陣列下標： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
45 36 18 53 72 30 48 93 15 36
I J
（1） 36 36 18 53 72 30 48 93 15 45
（2） 36 36 18 45 72 30 48 93 15 53
（3） 36 36 18 15 72 30 48 93 45 53
（4） 36 36 18 15 45 30 48 93 72 53
（5） 36 36 18 15 30 45 48 93 72 53
通過一躺排序將45放到應該放的位置K，這裡K=6，那麼再對S[1。。5]和S[6。。10]分別進行快速排序。
/**
*交換指定陣列a的兩個變數的值
*@parama陣列應用
*@parami陣列下標
*@paramj陣列下標
*/
publicstaticvoid swap(int a[], int i, int j) {
if(i == j) return;
int tmp = a[i];
a[i] = a[j];
a[j] = tmp;
}
/**
*
*@paramarray待排序陣列
*@paramlow陣列下標下界
*@paramhigh陣列下標上界
*@returnpivot
*/
publicstaticint partition(int array[], int low, int high) {
//當前位置為第一個元素所在位置
int p_pos = low;
//採用第一個元素為軸
int pivot = array[p_pos];
for (int i = low + 1; i <= high; i++) {
if (array[i] < pivot) {
p_pos++;
swap(array, p_pos, i);
}
}
swap(array, low, p_pos);
return p_pos;
}
/**
*快速排序實現
*@paramarray
*@paramlow
*@paramhigh
*/
publicstaticvoid quickSort(int array[], int low, int high) {
if (low < high) {
int pivot = partition(array, low, high);
quickSort(array, low, pivot - 1);
quickSort(array, pivot + 1, high);
}
}