簡介

快速排序由C. A. R. Hoare在1962年提出。它的基本思想是：通過一趟排序?qū)⒁判虻臄?shù)據(jù)分割成獨(dú)立的兩部分，其中一部分的所有數(shù)據(jù)都比另外一部分的所有數(shù)據(jù)都要小，然后再按此方法對這兩部分?jǐn)?shù)據(jù)分別進(jìn)行快速排序，整個排序過程可以遞歸進(jìn)行，以此達(dá)到整個數(shù)據(jù)變成有序序列

步驟

1. 三位取中

在快排的過程中，每一次我們要取一個元素作為樞紐值澈吨，以這個數(shù)字來將序列劃分為兩部分。在此我們采用三數(shù)取中法寄摆，也就是取左端谅辣、中間、右端三個數(shù)婶恼，然后進(jìn)行排序桑阶，將中間數(shù)作為樞紐值。

三位取中熙尉、排序联逻、樞紐值交換

2. 根據(jù)樞紐值進(jìn)行分割

根據(jù)樞紐值進(jìn)行分割

代碼實(shí)現(xiàn)

package com.smart.algorithm.sort;

import java.util.Arrays;

/**
 * 快速排序
 * Created by fc.w on 2017/11/21.
 */
public class Quick {

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0};
        quickSort(arr, 0, arr.length - 1);
        System.out.println("排序結(jié)果：" + Arrays.toString(arr));
    }

    /**
     * 排序
     * @param arr 待排序數(shù)組
     * @param left 左指針
     * @param right 左指針
     */
    private static void quickSort(int[] arr, int left, int right) {
        if (left < right) {
            // 獲取樞紐值，并將其放在當(dāng)前待處理序列末尾
            dealPivot(arr, left, right);
            // 樞紐值被放在序列末尾
            int pivot = arr[right - 1];
            // 左指針
            int i = left;
            // 右指針
            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);
            }
            // 分治法
            quickSort(arr, left, i - 1);
            quickSort(arr, i + 1, right);
        }
    }

    /**
     * 處理樞紐值
     * @param arr
     * @param left
     * @param right
     */
    private static void dealPivot(int[] arr, int left, int right) {
        int mid = (left + right) / 2;
        if (arr[left] > arr[right]) {
            swap(arr, left, right);
        }
        if (arr[left] > arr[mid]) {
            swap(arr, left, mid);
        }
        if (arr[right] < arr[mid]) {
            swap(arr, right, mid);
        }
        // 樞紐值被放在序列末尾
        swap(arr, right - 1, mid);
    }

    /**
     * 數(shù)據(jù)交換
     * @param arr
     * @param l
     * @param r
     */
    private static void swap(int[] arr, int l, int r) {
        int tmp = arr[l];
        arr[l] = arr[r];
        arr[r] = tmp;
    }

}

排序結(jié)果

排序結(jié)果：[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

總結(jié)

快速排序是一種交換類的排序检痰，它同樣是分治法的經(jīng)典體現(xiàn)包归。在一趟排序中將待排序的序列分割成兩組，其中一部分記錄的關(guān)鍵字均小于另一部分铅歼。然后分別對這兩組繼續(xù)進(jìn)行排序公壤，以使整個序列有序。在分割的過程中椎椰，樞紐值的選擇至關(guān)重要厦幅，本文采取了三位取中法，可以很大程度上避免分組"一邊倒"的情況慨飘∪泛快速排序平均時間復(fù)雜度也為O(nlogn)級译荞。

參考資料

［1］From 圖解排序算法(五)之快速排序——三數(shù)取中法