常見算法之排序（進階部分）_快速排序_03

 

public class Code_01_Sort 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		//初始化數組
		int len = (int)(Math.random()*20);//隨機生成20以內的數組長度
		int[] arr = new int[len];
		for(int i = 0; i < len; i++)//在數組內隨機生成1000內的值
		{
			arr[i] = (int)(Math.random()*1000) ;
		}
		for(int i = 0; i < len; i++)//格式化輸出排序前數組
			System.out.printf("%02d:%-4d\n",i,arr[i]);
		quickSort(arr);//調用快速排序
		for(int i = 0; i < len; i++)//格式化輸出排序後數組
			System.out.printf("%02d:%-+4d\n",i,arr[i]);

	}
	
	
	public static void quickSort(int[] arr)//經典快速排序，取最後一個數
	{//這個函數主要用來統一函數接口，quickSortProcess纔是歸併排序
		System.out.println("快速排序：");
		if(arr == null || arr.length<2)
			return;
		quickSortProcess(arr,0,arr.length-1);
	}
	
	public static void quickSortProcess(int[] arr, int l, int r)
	{//快排的思想是把數組分爲三部分，小於數組最後一個元素的，等於數組最後一個元素的，大於數組最後一個元素的，然後遞歸下去
		if(l<r)//只要子數組的長達大於1，就遞歸下去
		{
			int rIndex = ((int)(Math.random()*(r-l+1)))+l;//變成隨機快速排序
			int tmp = arr[rIndex];//隨機選一個數與數組最後一個數交換
			arr[rIndex] = arr[r];
			arr[r] = tmp;
			
			int p[] = partition(arr,l,r);
			quickSortProcess(arr,l,p[0]-1);//遞歸左右兩部分
			quickSortProcess(arr,p[1]+1,r);
		}
	}
	
	public static int[] partition(int[] arr, int l, int r)
	{
		int rightest = arr[r];//保存數組最右邊的值
		int less = l-1;//表示小區的位置，在這個索引（包含此索引）的左邊對應的值是小於數組最後一個值的。
		int more = r+1; //表示大區的位置在這個索引（包含此索引）的右對應的值是大於數組最後一個值的。
		while(l < more)//遍歷數組，直到與大區相遇
		{
			if(arr[l] < rightest)//如果數組裏的元素小於數組最右一個元素
			{
				int tmp = arr[l];//將該元素與小區右一位元素交換位置
				arr[l] = arr[less+1];
				arr[less+1] = tmp;
				less++;//然後小區的範圍向右拓展1個位置
				l++;//繼續遍歷下一個元素
			}
			else if(arr[l] == rightest)//如果數組裏的元素等於數組最右一個元素
				l++;//則跳過它
			else//如果數組裏的元素大於數組最右一個元素
			{
				int tmp = arr[l];//將該元素與大區左一位元素交換位置
				arr[l] = arr[more-1];
				arr[more-1] = tmp;
				more--;//然後大區的範圍向左拓展1個位置	
			}
		}
		return (new int[]{less+1,more-1});//返回等於區域的索引範圍
	}
	
	
}