快速排序就这么简单

快速排序就这么简单

从前面已经讲解了冒泡排序、选择排序、插入排序了,本章主要讲解的是快速排序,希望大家看完能够理解并手写出快速排序的代码,然后就通过面试了!如果我写得有错误的地方也请大家在评论下指出。

快速排序的介绍

来源百度百科:

快速排序由C. A. R. Hoare在1962年提出。它的基本思想是:通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小,然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以此达到整个数据变成有序序列。

快速排序是面试出现的可能性比较高的,也是经常会用到的一种排序,应该重点掌握。

前面一个章节已经讲了递归了,那么现在来看快速排序就非常简单了。

一、第一趟快速排序

通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小

百度百科的话并没有说到重点,更简单的理解是这样的:在数组中找一个支点(任意),经过一趟排序后,支点左边的数都要比支点小,支点右边的数都要比支点大!

现在我们有一个数组:int arr[]={1,4,5,67,2,7,8,6,9,44};

经过一趟排序之后,如果我选择数组中间的数作为支点:7(任意的),那么第一趟排序后的结果是这样的:{1,4,5,6,2,7,8,67,9,44}

那么就实现了支点左边的数比支点小,支点右边的数比支点大

二、递归分析与代码实现

现在我们的数组是这样的:{1,4,5,6,2,7,8,67,9,44},既然我们比7小的在左边,比7大的在右边,那么我们只要将”左边“的排好顺序,又将”右边“的排好序,那整个数组是不是就有序了?想一想,是不是?

又回顾一下递归:”左边“的排好顺序,”右边“的排好序,跟我们第一趟排序的做法是不是一致的?

只不过是参数不一样:第一趟排序是任选了一个支点,比支点小的在左边,比支点大的在右边。那么,我们想要”左边“的排好顺序,只要在”左边“部分找一个支点,比支点小的在左边,比支点大的在右边。

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在数组中使用递归依照我的惯性,往往定义两个变量:L和R,L指向第一个数组元素,R指向在最后一个数组元素

递归出口也很容易找到:如果数组只有一个元素时,那么就不用排序了

所以,我们可以写出这样的代码:

public static void main(String[] args) { int[] arr = {1, 4, 5, 67, 2, 7, 8, 6, 9, 44}; quickSort(arr, 0, 9); System.out.println("Java3y " + arr); } /** * 快速排序 * * @param arr * @param L 指向数组第一个元素 * @param R 指向数组最后一个元素 */ public static void quickSort(int[] arr, int L, int R) { int i = L; int j = R; //支点 int pivot = arr[(L + R) / 2]; //左右两端进行扫描,只要两端还没有交替,就一直扫描 while (i <= j) { //寻找直到比支点大的数 while (pivot > arr[i]) i++; //寻找直到比支点小的数 while (pivot < arr[j]) j--; //此时已经分别找到了比支点小的数(右边)、比支点大的数(左边),它们进行交换 if (i <= j) { int temp = arr[i]; arr[i] = arr[j]; arr[j] = temp; i++; j--; } } //上面一个while保证了第一趟排序支点的左边比支点小,支点的右边比支点大了。 //“左边”再做排序,直到左边剩下一个数(递归出口) if (L < j) quickSort(arr, L, j); //“右边”再做排序,直到右边剩下一个数(递归出口) if (i < R) quickSort(arr, i, R); }

快速排序就这么简单

三、快速排序优化

来源:

我这里简单概括一下思路,有兴趣的同学可到上面的链接上阅读:

随机选取基准值base(支点随机选取)

配合着使用插入排序(当问题规模较小时,近乎有序时,插入排序表现的很好)

当大量数据,且重复数多时,用三路快排

四、扩展阅读

原理都是一样的,在细节上有些变化而已

它是交换完毕后记录支点的角标,然后再劈开两半进行递归调用

C语言代码实现:

void QuickSort ( int*arr,int low, int high); int FindPos ( int*arr,int low, int high); int FindPos ( int*arr,int low, int high) { int val = arr[low]; while (low < high) { while (low < high && arr[high] >= val) --high; arr[low] = arr[high]; while (low < high && arr[low] <= val) ++low; arr[high] = arr[low]; } arr[low] = val; return low; } void QuickSort ( int arr[], int low, int high) { int pos; if (low < high) { pos = FindPos(arr, low, high); QuickSort(arr, low, pos - 1);//劈两半,左边 QuickSort(arr, pos + 1, high); //右边 } return; } int main () { int arr[ 6]={ 5, 3, -88, 77, 44, -1 } ; int i; QuickSort(arr, 0, 5); for (i = 0; i < 6; i++) printf("%d ", arr[i]); printf("\n"); return 0; }

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