十五、自己動手實現排序算法(3)------------“ Quick Sort 快速排序 ”

參考文章:

https://www.cnblogs.com/guoyaohua/p/8600214.html                  十大經典排序算法最強總結(含JAVA代碼實現)

https://blog.csdn.net/tizzzzzz/article/details/79610375                   快速排序簡單理解(實現原理以及不穩定性)(強推


快速排序分析:

平均時間複雜度 最好情況 最壞情況 空間複雜度 排序方式 穩定性
O(n*logn) O(n*logn) O(n^2) O(logn) In-place 不穩定

快速排序原理:

       快速排序的基本思想: 通過一趟排序將待排記錄分隔成獨立的兩部分,其中一部分記錄的關鍵字均比另一部分的關鍵字小,則可分別對這兩部分記錄繼續進行排序,以達到整個序列有序。

 

原理示意圖(引用自參考文章):

 

Java 代碼實現:

代碼一:

溫馨提示:如果下面這段代碼不是很懂,可以先看看我在一開始強推的文章,把那個搞懂了, 下面的用一個數組按照流程走一遍就理解個大概了。)

package com.sorting.algorithm;

public class QuickSort2 {
	
	public static int[] quickSort(int[] array,int start,int end){
		if(array.length<1 || start <0 || start > end || end >array.length)
			return null;
		int smallIndex = partition(array,start,end);
		if(smallIndex > start)
			quickSort(array, start, smallIndex-1);
		if(smallIndex < end)
			quickSort(array, smallIndex+1, end);
		
		return array;
	}

	private static int partition(int[] array, int start, int end) {
		int pivot = (int)(start + Math.random()*(end-start+1));
		int smallIndex = start -1;
		swap(array,pivot,end);
		for (int i = start; i <= end; i++) {
			if(array[i] <= array[end]){
				smallIndex++;
				swap(array,i,smallIndex);
			}
		}
		return smallIndex;
	}

	private static void swap(int[] array, int i, int j) {
		int temp = array[i];
		array[i]=array[j];
		array[j]=temp;
	}	
	
	private static void printArr(int[] array){
		for (int i = 0; i < array.length; i++) {
			System.out.print(array[i]+" ");
		}
		System.out.println();
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		
		int[] array= { 56,28,45,93,10,32,44,95,60,58 };
		
		System.out.println("未排序前的數組:");
		printArr(array);
		
		quickSort(array, 0, array.length-1);
		
		System.out.println("排序之後的數組:");
		printArr(array);
	}
	
}

 

 

代碼二:

(這一版代碼實現的是跟上面一模一樣的效果,重要的話說三遍

1,先把原理搞懂,再拿出紙和筆用一個無序數組,按照程序流程走一遍。

2,先把原理搞懂,再拿出紙和筆用一個無序數組,按照程序流程走一遍。

3,先把原理搞懂,再拿出紙和筆用一個無序數組,按照程序流程走一遍。

package com.sorting.algorithm;

public class QuickSort3 {
	
	public static void quickSort(Comparable[] array){
		int length = array.length;
		quickSort(array,0,length-1);
	}

	private static void quickSort(Comparable[] array, int left, int right) {
		if(left >= right)
			return;
		int pivot = partition(array,left,right);
		quickSort(array, left, pivot-1);
		quickSort(array, pivot+1, right);
	}

	private static int partition(Comparable[] array, int left, int right) {
		Comparable v = array[left];
		
		int j = left;
		for (int i = left; i <= right; i++) {
			if(array[i].compareTo(v)<0){
				j++;
				swap(array,j,i);
			}
		}
		swap(array, left, j);
		
		return j;
	}

	private static void swap(Object[] array, int j, int i) {
		Object object = array[i];
		array[i] = array[j];
		array[j] = object;
	}

	private static void printArr(Comparable[] array){
		for (int i = 0; i < array.length; i++) {
			System.out.print(array[i]+" ");
		}
		System.out.println();
	}

	public static void main(String[] args) {
		
		Comparable[] array= { 77,21,3,1,56,28,45,93,2,5,10,32,44,95,60,58,90,23,66,87,62 };
		
		System.out.println("未排序前的數組:");
		printArr(array);
		
		quickSort(array, 0, array.length-1);
		
		System.out.println("排序之後的數組:");
		printArr(array);
		
		
	}
	
}

 

 

快速排序測試:

(測試集,我就直接將最後的排序結果輸出來了,中間的排序沒有輸出┭┮﹏┭┮)

代碼一測試數組如下:

 

代碼二測試數組如下:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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