常用排序算法總結(jié)6一一快速排序

定義

快速排序(英語:Quick Sort)学搜,又稱劃分交換排序(partition-exchange sort)位谋,一種排序算法副签,最早由東尼·霍爾提出遥椿。在平均狀況下,排序n個項目要Ο(n log n)次比較淆储。在最壞狀況下則需要Ο(n2)次比較冠场,但這種狀況并不常見。事實上本砰,快速排序通常明顯比其他Ο(n log n)算法更快慈鸠,因為它的內(nèi)部循環(huán)(inner loop)可以在大部分的架構(gòu)上很有效率地被實現(xiàn)出來。

快速排序演示動畫1

算法步驟

快速排序使用分治法(Divide and conquer)策略來把一個序列(list)分為兩個子序列(sub-lists)。

步驟為:

  • 從數(shù)列中挑出一個元素青团,稱為"基準(zhǔn)"(pivot)譬巫,
  • 重新排序數(shù)列,所有元素比基準(zhǔn)值小的擺放在基準(zhǔn)前面督笆,所有元素比基準(zhǔn)值大的擺在基準(zhǔn)的后面(相同的數(shù)可以到任一邊)芦昔。在這個分區(qū)結(jié)束之后,該基準(zhǔn)就處于數(shù)列的中間位置娃肿。這個稱為分區(qū)(partition)操作咕缎。
  • 遞歸地(recursive)把小于基準(zhǔn)值元素的子數(shù)列和大于基準(zhǔn)值元素的子數(shù)列排序。

遞歸的最底部情形料扰,是數(shù)列的大小是零或一凭豪,也就是永遠(yuǎn)都已經(jīng)被排序好了。雖然一直遞歸下去晒杈,但是這個算法總會結(jié)束嫂伞,因為在每次的迭代(iteration)中,它至少會把一個元素擺到它最后的位置去拯钻。

偽代碼如下:

function quicksort(q)
     var list less, pivotList, greater
     if length(q) ≤ 1 {
         return q
     } else {
         select a pivot value pivot from q
         for each x in q except the pivot element
             if x < pivot then add x to less
             if x ≥ pivot then add x to greater
         add pivot to pivotList
         return concatenate(quicksort(less), pivotList, quicksort(greater))
     }
快速排序演示動畫2

代碼實現(xiàn)(java)


/**
 *
 * @Title: quickSort
 * @Description: 快速排序帖努,遞歸版
 * @param: @param <E>
 * @param: @param arr
 * @param: @return
 * @return: List<E>
 * @throws
 */
public static <E extends Comparable<? super E>> List<E> quickSort(
            List<E> arr)
{
    if (!arr.isEmpty()) {
        E pivot = arr.get(0); // This pivot can change to get faster results

        List<E> less = new LinkedList<E>();
        List<E> pivotList = new LinkedList<E>();
        List<E> more = new LinkedList<E>();

        // Partition
for (E i : arr) {
            if (i.compareTo(pivot) < 0)
                less.add(i);
            else if (i.compareTo(pivot) > 0)
                more.add(i);
            else
                pivotList.add(i);
        }

        // Recursively sort sublists
        less = quickSort(less);
        more = quickSort(more);

        // Concatenate results
        less.addAll(pivotList);
        less.addAll(more);
        return less;
    }
    return arr;
}
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