八大排序算法之快速排序

時(shí)間復(fù)雜度:O(Nlog(N))
額外空間復(fù)雜度:O(log(N))
是否可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性:否

思路:

快排思路:把整個(gè)區(qū)域劃分為三個(gè)區(qū)域招刨,小于區(qū)霎俩,等于區(qū),大于區(qū)
劃分標(biāo)準(zhǔn):從整個(gè)數(shù)組中隨機(jī)選一個(gè)數(shù)沉眶,作為等于區(qū)的數(shù)值
然后比較打却,設(shè)置小于區(qū)的最大初始下標(biāo)為less=l-1,大于區(qū)的初始最小下標(biāo)為more=r沦寂, 如果l比r小学密,就加入小于區(qū) ++less和l++位置的數(shù)交換位置; 大于传藏,就把l和--more的數(shù)換腻暮;等于就l++彤守。然后執(zhí)行下去,最后返回一個(gè)數(shù)組哭靖,存儲(chǔ)的兩個(gè)數(shù)具垫,分別是等于區(qū)的起始位置和最后的位置,然后把小于區(qū)和大于區(qū)分別遞歸partition過(guò)程试幽,最后就拍出來(lái)了筝蚕,在這里小于區(qū)是p[0]-1,大于區(qū)是p[1]+1,也就是p[p.length-1]

例子:

比如數(shù)組{2铺坞,4起宽,9,1济榨,4}坯沪,4就是隨機(jī)選出來(lái)的等于區(qū)劃分的標(biāo)準(zhǔn),開(kāi)始比較擒滑,2小于4腐晾,所以小于區(qū)+1,和l++交換丐一,繼續(xù)藻糖,4=4所以小于區(qū)不變,l++,然后9>4库车,--more和l換換完之后{2,4,1,9,4,}巨柒,然后1<4
小于區(qū)+1并且4和1,{2,1,4,9,4}最后把大于區(qū)的第一個(gè)和4換凝颇,結(jié)果是{2,1,4,4,9}潘拱,然后遞歸就可以得到結(jié)果,實(shí)際操作根據(jù)代碼畫(huà)圖寫(xiě)比較明了拧略,在小于區(qū)的下標(biāo),和大于區(qū)的下標(biāo)變換中瘪弓。

代碼:

 public static void quickSort(int[] arr) {
        if (arr == null || arr.length < 2) {
            return;
        }
        quickSort(arr, 0, arr.length - 1);
    }

    public static void quickSort(int[] arr, int l, int r) {
        if (l < r) {
            //取[l,r]的任意一個(gè)數(shù)當(dāng)作等于區(qū)的值
            swap(arr, l + (int) (Math.random() * (r - l + 1)), r);
            int[] p = partition(arr, l, r);
            quickSort(arr, l, p[0] - 1);
            quickSort(arr, p[1] + 1, r);
        }
    }


    public static int[] partition(int[] arr,int l,int r){
        //初始的小于區(qū)的最大下標(biāo)
        int less = l-1;
        //大于區(qū)的最小下標(biāo)
        int more = r;
        while (l<more){
            if (arr[l]<arr[r]){
                swap(arr,++less,l++);
            }else if (arr[l]>arr[r]){
                swap(arr,--more,l);
            }else {
                l++;
            }
        }
        //交換大于區(qū)的第一個(gè)數(shù)和r的位置垫蛆,交換后more的位置就是等于區(qū)的最后一個(gè)數(shù)的位置
        swap(arr,more,r);
        //返回的是等于區(qū)的第一個(gè)位置和等于區(qū)的最后一個(gè)位置
        return new int[]{less+1,more};
    }

    public static void swap(int[] arr, int i, int j) {
        int tmp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = tmp;
    }

在這里以及之前的i++,++i的區(qū)別提醒一下,比如arr[i++] = arr [++j],實(shí)際上的執(zhí)行順序如下

j = j+1;
arr[i] = arr[j];
i = i +1;
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