Java實(shí)現(xiàn)快速排序算法(Quicktsort)

更新時(shí)間：2013年12月06日 14:47:02 作者：

這篇文章主要介紹了Java實(shí)現(xiàn)快速排序算法(Quicktsort)，有需要的朋友可以參考一下

快速排序算法介紹
快速排序和歸并排序都使用分治法來設(shè)計(jì)算法，區(qū)別在于歸并排序把數(shù)組分為兩個(gè)基本等長(zhǎng)的子數(shù)組，分別排好序之后還要進(jìn)行歸并(Merge)操作，而快速排序拆分子數(shù)組的時(shí)候顯得更有藝術(shù)，取一個(gè)基準(zhǔn)元素，拆分之后基準(zhǔn)元素左邊的元素都比基準(zhǔn)元素小，右邊的元素都不小于基準(zhǔn)元素，這樣只需要分別對(duì)兩個(gè)子數(shù)組排序即可，不再像歸并排序一樣需要?dú)w并操作?；鶞?zhǔn)元素的選取對(duì)算法的效率影響很大，最好的情況是兩個(gè)子數(shù)組大小基本相當(dāng)。為簡(jiǎn)單起見，我們選擇最后一個(gè)元素，更高級(jí)的做法可以先找一個(gè)中位數(shù)并把中位數(shù)與最后一個(gè)元素交換，之后再進(jìn)行相同的操作步驟。拆分是快速排序的核心。快速排序的最壞運(yùn)行時(shí)間是O(n2)，但期望的運(yùn)行時(shí)間是O(nlgn)。

快速排序算法Java實(shí)現(xiàn)
1.把數(shù)組拆分為兩個(gè)子數(shù)組加上一個(gè)基準(zhǔn)元素: 選取最后一個(gè)元素作為基準(zhǔn)元素，index變量記錄最近一個(gè)小于基準(zhǔn)元素的元素所在的位置，初始化為start- 1，發(fā)現(xiàn)新的小于基準(zhǔn)元素的元素，index加1。從第一個(gè)元素到倒數(shù)第二個(gè)元素，依次與基準(zhǔn)元素比較，小于基準(zhǔn)元素，index加1，交換位置index和當(dāng)前位置的元素。循環(huán)結(jié)束之后index+1得到基準(zhǔn)元素應(yīng)該在的位置，交換index+1和最后一個(gè)元素。
2.分別排序[start, index], 和[index+2, end]兩個(gè)子數(shù)組
如《插入排序(Insertsort)之Java實(shí)現(xiàn)》一樣，先實(shí)現(xiàn)一個(gè)數(shù)組工具類。代碼如下:

復(fù)制代碼代碼如下:

public class ArrayUtils {

     public static void printArray(int[] array) {
      System.out.print("{");
      for (int i = 0; i < array.length; i++) {
       System.out.print(array[i]);
       if (i < array.length - 1) {
        System.out.print(", ");
       }
      }
      System.out.println("}");
     }

     public static void exchangeElements(int[] array, int index1, int index2) {
      int temp = array[index1];
      array[index1] = array[index2];
      array[index2] = temp;
     }
    }

快速排序的Java實(shí)現(xiàn)以及測(cè)試代碼如下:

復(fù)制代碼代碼如下:

public class QuickSort {

public static void main(String[] args) {
int[] array = { 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, -1, -2, -3 };

System.out.println("Before sort:");
ArrayUtils.printArray(array);

quickSort(array);

   System.out.println("After sort:");
   ArrayUtils.printArray(array);
  }

  public static void quickSort(int[] array) {
   subQuickSort(array, 0, array.length - 1);
  }

  private static void subQuickSort(int[] array, int start, int end) {
   if (array == null || (end - start + 1) < 2) {
    return;
   }

int part = partition(array, start, end);

   if (part == start) {
    subQuickSort(array, part + 1, end);
   } else if (part == end) {
    subQuickSort(array, start, part - 1);
   } else {
    subQuickSort(array, start, part - 1);
    subQuickSort(array, part + 1, end);
   }
  }

  private static int partition(int[] array, int start, int end) {
   int value = array[end];
   int index = start - 1;

   for (int i = start; i < end; i++) {
    if (array[i] < value) {
     index++;
     if (index != i) {
      ArrayUtils.exchangeElements(array, index, i);
     }
    }
   }

   if ((index + 1) != end) {
    ArrayUtils.exchangeElements(array, index + 1, end);
   }

return index + 1;
}
}

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