Java 快速排序快速排序(QuickSort)原理及实现代码原理及实现代码
主要介绍了Java 快速排序(QuickSort)原理及实现代码,有需要的朋友可以参考一下
快速排序(QuickSort )是常用到的效率比较高的一种排序算法,在面试过程中也经常提及。下面就详细讲解一下他的原理、
给出一个Java版本的实现。
快速排序思想:
通过对数据元素集合Rn 进行一趟排序划分出独立的两个部分。其中一个部分的关键字比另一部分的关键字小。然后再分别对
两个部分的关键字进行一趟排序,直到独立的元素只有一个,此时整个元素集合有序。
快速排序的过程——挖坑填数法(这是一个很形象的名称),对一个元素集合R[ low ... high ] ,首先取一个数(一般是R[low]
)做参照 , 以R[low]为基准重新排列所有的元素。
所有比R[low]小的放前面,所有比R[low] 大的放后面,然后以R[low]为分界,对R[low ... high] 划分为两个子集和,再做划分。
直到low >= high 。
比如:对R={37, 40, 38, 42, 461, 5, 7, 9, 12}进行一趟快速排序的过程如下(注:下面描述的内容中元素下表从 0 开始):
原始序列 37 40 38 42 461 5 7 9 12
一:high-->low 12 40 38 42 461 5 7 9 12
一:low --> high 12 40 38 42 461 5 7 9 40
二:high-->low 12 9 38 42 461 5 7 9 40
二:low --> high 12 9 38 42 461 5 7 38 40
三:high --> low 12 9 7 42 461 5 7 38 40
三:low -->high 12 9 7 42 461 5 42 38 40
四:high --> low 12 9 7 5 461 5 42 38 40
四:low --> high 12 9 7 5 461 461 42 38 40
一趟排序结果 12 9 7 5 37 461 42 38 40
开始选取基准 base = 37,初始位置下表 low = 0 , high = 8 , 从high=8,开始如果R[8] < base , 将high位置中的内容写入
到R[low]中, 将high位置空出来, low = low +1 ;
从low开始探测,由于low=1 , R[low] > base ,所以将R[low]写入到R[high] , high = high -1 ;
检测到low < high ,所以第一趟快速排序仍需继续:
此时low=1,high=7,因为 R[high] < base ,所以将 R[high] 写入到到R[low]中,low = low + 1;
从low开始探测,low = 2 , R[low] >base ,所以讲R[low]写入到R[high],high=high-1;
继续检测到 low 小于high
此时low=2,high=6,同理R[high] < base ,将R[high] 写入到R[low]中,low=low+1;
从low继续探测,low = 3 , high=6 , R[low] > base , 将R[low]写入到R[high]中,high = high-1;
继续探测到low小于high
此时low=3,high=5,同理R[high] < base,将R[high]写入到R[low]中,low = low +1;
从low继续探测,low = 4,high=5,由于R[low] > base , 将R[low]写入到R[high]中,high = high -1 ;
此时探测到low == high == 4 ;该位置即是base所在的位置,将base写入到该位置中.
然后再对子序列Rs1 = {12,9,7,5} 和 Rs2={461,42,38,40}做一趟快速排序,直到Rsi中只有一个元素,或没有元素。
(注: 在以上表单中可以看到一趟排序中有一些重复的数据(原始数据中没有重复的数据),这是因为没有清除该位置的数
据,我们在特定的时间看该内存块的数据依然是它,直到下一次将数据写入该位置位置 —— 在此该位置的数据是一个没有意
义脏数据,称之为 “坑”)
快速排序的Java实现: