Java快速排序图文详解(2)

OK,现在3已经归位。接下来需要处理3左边的序列“2 1”和右边的序列“5 4”。对序列“2 1”以2为基准数进行调整,处理完毕之后的序列为“1 2”,到此2已经归位。序列“1”只有一个数,也不需要进行任何处理。至此我们对序列“2 1”已全部处理完毕,得到序列是“1 2”。序列“5 4”的处理也仿照此方法,最后得到的序列如下:

1 2 3 4 5 6 9 7 10 8

对于序列“9 7 10 8”也模拟刚才的过程,直到不可拆分出新的子序列为止。最终将会得到这样的序列,如下

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

到此,排序完全结束。细心的同学可能已经发现,快速排序的每一轮处理其实就是将这一轮的基准数归位,直到所有的数都归位为止,排序就结束了。下面上个霸气的图来描述下整个算法的处理过程。

这里写图片描述

这是为什么呢?

快速排序之所比较快,因为相比冒泡排序,每次交换是跳跃式的。每次排序的时候设置一个基准点,将小于等于基准点的数全部放到基准点的左边,将大于等于基准点的数全部放到基准点的右边。这样在每次交换的时候就不会像冒泡排序一样每次只能在相邻的数之间进行交换,交换的距离就大的多了。因此总的比较和交换次数就少了,速度自然就提高了。当然在最坏的情况下,仍可能是相邻的两个数进行了交换。因此快速排序的最差时间复杂度和冒泡排序是一样的都是O(N2),它的平均时间复杂度为O(NlogN)。其实快速排序是基于一种叫做“二分”的思想。我们后面还会遇到“二分”思想,到时候再聊。先上代码,如下

代码实现:

public class linuxidc { public static void linuxidc(int[] arr,int low,int high){ int i,j,temp,t; if(low>high){ return; } i=low; j=high; //temp就是基准位 temp = arr[low]; while (i<j) { //先从右边,依次往左递减 while (temp<=arr[j]&&i<j) { j--; } //再从左边,依次往右递增 while (temp>=arr[i]&&i<j) { i++; } //如果满足条件则交换 if (i<j) { t = arr[j]; arr[j] = arr[i]; arr[i] = t; } } //最后将基准为与i和j相等位置的数字交换 arr[low] = arr[i]; arr[i] = temp; //递归调用左半数组 linuxidc(arr, low, j-1); //递归调用右半数组 linuxidc(arr, j+1, high); } public static void main(String[] args){ int[] arr = {10,7,2,4,7,62,3,4,2,1,8,9,19}; linuxidc(arr, 0, arr.length-1); for (int i = 0; i < arr.length; i++) { System.out.println(arr[i]); } } }

Java快速排序图文详解

快排之三数取中法

  在快排的过程中,每一次我们要取一个元素作为枢纽值,以这个数字来将序列划分为两部分。在此我们采用三数取中法,也就是取左端、中间、右端三个数,然后进行排序,将中间数作为枢纽值。

Java快速排序图文详解

根据枢纽值进行分割

Java快速排序图文详解

Java快速排序图文详解

代码实现:

public class linuxidc { public static void main(String[] args) { int[] arr = {9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0}; linuxidc(arr, 0, arr.length - 1); System.out.println("排序结果:" + Arrays.toString(arr)); } /** * 排序 */ public static void linuxidc(int[] arr, int left, int right) { if (left < right) { //获取枢纽值,并将其放在当前待处理序列末尾 dealPivot(arr, left, right); //枢纽值被放在序列末尾 int pivot = right - 1; //左指针 int i = left; //右指针 int j = right - 1; while (true) { while (arr[++i] < arr[pivot]) { } while (j > left && arr[--j] > arr[pivot]) { } if (i < j) { swap(arr, i, j); } else { break; } } if (i < right) { swap(arr, i, right - 1); } linuxidc(arr, left, i - 1); linuxidc(arr, i + 1, right); } } /** * 处理枢纽值 */ public static void dealPivot(int[] arr, int left, int right) { int mid = (left + right) / 2; if (arr[left] > arr[mid]) { swap(arr, left, mid); } if (arr[left] > arr[right]) { swap(arr, left, right); } if (arr[right] < arr[mid]) { swap(arr, right, mid); } swap(arr, right - 1, mid); } /** * 交换元素通用处理 */ private static void swap(int[] arr, int a, int b) { int temp = arr[a]; arr[a] = arr[b]; arr[b] = temp; } }

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