快速排序：學習記錄

快速排序

快速排序的基本思想是：

• 選擇一個排序的切分點，對剩餘的部分進行從前至後的遍歷
  • 從左邊開始向右，找到第一個比切分點大的值
  • 從右邊開始向左，找到第一個比切分點小的值
  • 交換兩個值的位置
  • 這樣保證切分點左邊比切分點小，右邊比切分點小
  • 同時交換的前提是兩個指針不發生碰撞（相遇） — 假定了切分點是在中間
• 這裏將第一個位置作爲切分點，因此還需要返回切分點的具體位置
  • 在碰撞發生後，切分循環退出，這時需要交換低位（low）與碰撞的h
    • 因爲發生碰撞時，h是不大於l的，需要交換兩個低位值，所以交換的是h和l（這裏有點不清楚）

代碼實現：

public static void sort(int[] arr, int low, int high) {
    if (low >= high) return;
    int p = partition(arr, low, high);
    // 對左半部分和右半部分切分，不包括切分點
    sort(arr, low, p - 1);
    sort(arr, p + 1, high);
}

private static int partition(int[] arr, int low, int high) {
    int l = low, h = high + 1; // 取low可以不包括切分點
    int v = arr[l]; // 切分點
    while (true) {
        // 找到較大值和較小值的位置，左半部分找較大值，右半部分找較大值，再進行交換
        // 保證右邊的都是較大值，左邊的都是較小值
        while (v > arr[++l] && l != high) ;
        while (v < arr[--h] && h != low) ;
        // 相遇則退出
        if (l >= h) break;
        // 不斷交換滿足條件的值
        swap(arr, l, h);
    }
    // 此時指針相遇，交換低位，因爲是選擇低位作爲切分點
    swap(arr, low, h);
    return h;
}

// 用於交換的數組兩個位置的值
private static void swap(int[] arr, int a, int b) {
    int temp = arr[a];
    arr[a] = arr[b];
    arr[b] = temp;
}