服务器之家:专注于服务器技术及软件下载分享
分类导航

PHP教程|ASP.NET教程|JAVA教程|ASP教程|编程技术|正则表达式|C/C++|IOS|C#|Swift|Android|JavaScript|易语言|

服务器之家 - 编程语言 - JAVA教程 - 快速排序算法在Java中的实现

快速排序算法在Java中的实现

2021-02-07 17:33Hong_Jerry JAVA教程

这篇文章主要介绍了快速排序算法在Java中的实现,简单介绍了快速排序的实现原理,分享了两种实现代码,具有一定参考价值,需要的朋友可以了解下。

快速排序的原理:选择一个关键值作为基准值。比基准值小的都在左边序列(一般是无序的),比基准值大的都在右边(一般是无序的)。一般选择序列的第一个元素。

一次循环:从后往前比较,用基准值和最后一个值比较,如果比基准值小的交换位置,如果没有继续比较下一个,直到找到第一个比基准值小的值才交换。找到这个值之后,又从前往后开始比较,如果有比基准值大的,交换位置,如果没有继续比较下一个,直到找到第一个比基准值大的值才交换。直到从前往后的比较索引>从后往前比较的索引,结束第一次循环,此时,对于基准值来说,左右两边就是有序的了。

接着分别比较左右两边的序列,重复上述的循环。

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
public class fastsort{
    public static void main(string []args){
        system.out.println("hello world");
        int[] a = {12,20,5,16,15,1,30,45,23,9};
        int start = 0;
        int end = a.length-1;
        sort(a,start,end);
        for (int i = 0; i<a.length; i++){
            system.out.println(a[i]);
        }
    }
    public void sort(int[] a,int low,int high){
        int start = low;
        int end = high;
        int key = a[low];
        while(end>start){
            //从后往前比较
            while(end>start&&a[end]>=key) //如果没有比关键值小的,比较下一个,直到有比关键值小的交换位置,然后又从前往后比较
            end--;
            if(a[end]<=key){
                int temp = a[end];
                a[end] = a[start];
                a[start] = temp;
            }
            //从前往后比较
            while(end>start&&a[start]<=key)//如果没有比关键值大的,比较下一个,直到有比关键值大的交换位置
            start++;
            if(a[start]>=key){
                int temp = a[start];
                a[start] = a[end];
                a[end] = temp;
            }
            //此时第一次循环比较结束,关键值的位置已经确定了。左边的值都比关键值小,右边的值都比关键值大,但是两边的顺序还有可能是不一样的,进行下面的递归调用
        }
        //递归
        if(start>low) sort(a,low,start-1);
        //左边序列。第一个索引位置到关键值索引-1
        if(end<high) sort(a,end+1,high);
        //右边序列。从关键值索引+1到最后一个
    }
}

快速排序算法在Java中的实现

上面最后一句不是基准值的意思是,不是直接用基准值交换,是用基准值所在的索引交换。

下面我们看看另一种实现方式。

一趟快速排序的过程如下

(1)先从序列中选取一个数作为基准数

(2)将比这个数大的数全部放到它的右边,把小于或者等于它的数全部放到它的左边

一趟快速排序也叫做partion,即将序列划分为两部分,一部分比基准数小,另一部分比基准数大,然后

再进行分治过程,因为每一次partion不一定都能保证划分得很均匀,所以最坏情况下的时间复杂度不能

保证总是为快速排序算法在Java中的实现

对于partion过程,通常有两种方法

(1)两个指针从首尾向中间扫描(双向扫描)

这种方法可以用挖坑填数来形容,比如

快速排序算法在Java中的实现

初始化:i=0;j=9;pivot=a[0];

现在a[0]保存到了变量pivot中了,相当于在数组a[0]处挖了个坑,那么可以将其它的数填到这里来。从j开始向前找一个小于或者等于pivot的数,即将a[8]填入a[0],但a[8]又形成了一个新坑,再从i开始向后找一个大于pivot的数,即a[3]填入a[8],那么a[3]又形成了一个新坑......

就这样,直到i==j才停止,最终得到结果如下

快速排序算法在Java中的实现

上述过程就是一趟快速排序。

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
/**
 * 功能描述: 快速排序,双向扫描
 *
 * @date 2017-09-12 10:17
 * @since v1.0.0
 */
public class quicksort {
    public static void main(string[] args){
        integer[] arr = {8, 2, 9, 1, 5, 10, 12, 3, 18, 6};
        system.out.println(arrays.aslist(arr));
        quicksort(arr, 0, arr.length - 1);
        system.out.println(arrays.aslist(arr));
    }
    public static void quicksort(integer[] arr, int left, int right) {
        if(left < right) {
            int partition = partition(arr, left, right);
            quicksort(arr, left, partition - 1);
            quicksort(arr, partition + 1, right);
        }
    }
    public static int partition(integer[] arr, int left, int right) {
        integer pivot = arr[left];
        int i = left, j = right;
        while (i < j) {
            while (arr[j] >= pivot && i < j) {
                j--;
            }
            arr[i] = arr[j];
            while (arr[i] <= pivot && i < j) {
                i++;
            }
            arr[j] = arr[i];
        }
        arr[i] = pivot;
        return i;
    }
}

总结

以上就是本文关于快速排序算法在java中的实现的全部内容,希望对大家有所帮助。如有不足之处,欢迎留言指出。

原文链接:https://www.cnblogs.com/hjy9420/p/5032309.html

延伸 · 阅读

精彩推荐