快速排序演算法原理及java遞迴實現
阿新 • • 發佈:2019-02-13
快速排序 對氣泡排序的一種改進,若初始記錄序列按關鍵字有序或基本有序,蛻化為氣泡排序。使用的是遞迴原理,在所有同數量級O(n longn) 的排序方法中,其平均效能最好。就平均時間而言,是目前被認為最好的一種內部排序方法
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部分的所有資料都要小,然後再按此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。
三個指標: 第一個指標稱為pivotkey指標(樞軸),第二個指標和第三個指標分別為left指標和right指標,分別指向最左邊的值和最右邊的值。left指標和right 指標從兩邊同時向中間逼近,在逼近的過程中不停的與樞軸比較,將比樞軸小的元素移到低端,將比樞軸大的元素移到高階,樞軸選定後永遠不變,最終在中間,前小後大。
需要兩個函式:
① 遞迴函式 public static void quickSort(int[] array, int left, int right) {}
② 分割函式(一趟快速排序函式)public static int partitionByPivotValue(int[] array, int left, int right) {}
JAVA原始碼(成功執行):
package Algorithm; public class QuickSort { public static void main(String[] args) { int[] array = { 49, 38, 65, 97, 76, 13, 27 }; quickSort(array, 0, array.length - 1); for (int i = 0; i < array.length; i++) { System.out.print(array[i] + " -- "); } } /** * 先按照陣列為資料原型寫出演算法,再寫出擴充套件性演算法。陣列{49,38,65,97,76,13,27} * * @param array * @param left * @param right */ public static void quickSort(int[] array, int left, int right) { int pivotKey; if (left < right) { pivotKey = partitionByPivotValue(array, left, right); // 對左右陣列遞迴呼叫快速排序,直到順序完全正確 quickSort(array, left, pivotKey - 1); quickSort(array, pivotKey + 1, right); } } /** * pivotValue作為樞軸,較之小的元素排序後在其左,較之大的元素排序後在其右 * * @param array * @param left * @param right * @return */ public static int partitionByPivotValue(int[] array, int left, int right) { int pivotValue = array[left]; // 樞軸選定後永遠不變,最終在中間,前小後大 while (left < right) { while (left < right && array[right] >= pivotValue) { --right; } // 將比樞軸小的元素移到低端,此時right位相當於空,等待低位比pivotkey大的數補上 array[left] = array[right]; while (left < right && array[left] <= pivotValue) { ++left; } // 將比樞軸大的元素移到高階,此時left位相當於空,等待高位比pivotkey小的數補上 array[right] = array[left]; } // 當left == right,完成一趟快速排序,此時left位相當於空,等待pivotkey補上 array[left] = pivotValue; return left; } }