快速排序

一、Hoare

(一)算法简介

选取第一个元素作为基准点（可以随机选取），将剩下元素与基准点进行比较，

比基准点大的放在右边，比基准点小的放在左边， 得到左子表和右子表，递归调用本函数；

（二）代码：

/**
 * @title: quickSort
 * @description: 快速排序： 选取第一个元素作为基准点（可以随机选取），将剩下元素与基准点进行比较，
 *               比基准点大的放在右边，比基准点小的放在左边， 得到左子表和右子表，递归调用本函数；
 * @date: Jun 10, 2019 8:19:59 PM
 * @param value
 * @param begin 开始下标
 * @param end   结束下标
 * @throws:
 * */

public static void quickSort(int[] value, int begin, int end) {
		if (begin >= 0 && begin < end && end < value.length) {
			int i = begin, j = end;
			int center = value[i];// 中心元素

			while (i != j) {
				while (i < j && center < value[j]) {
					j--;
				}
				if (i < j)// 跳出循环也有可能时因为i=j，所以这里要判断一下
					value[i++] = value[j];

				while (i < j && center > value[i]) {
					i++;
				}
				if (i < j)
					value[j--] = value[i];
			}
			value[i] = center;// 中心元素到达最终位置

			quickSort(value, begin, i - 1);
			quickSort(value, i + 1, end);
		}
	}

（三）注解：

• 简化步骤：当需要移动时，不用交换swap两个元素。

记录下刚开始比较的i下标元素（也就是基准点），需要移动的元素直接覆盖到移动到去向位置，在一轮比较结束后（i==j），i(或J)下标位置赋值 基准点，中心元素到达最终位置。

• j向前逼近，当j下标元素比基准点小时，将j下标元素赋值到i位置，i下标++；

  i向后逼近，当i下标元素比基准点大时，将i下标元素赋值到j位置，j下标++;

  重复以上两步，直到i==j为止跳出循环，基准点赋值到i(或j)位置。

• j向前逼近 和i向前逼近 两个循环不能倒过来，不然i位置一开始就和自己（基准点）比较大小了。

（四）排序是否稳定

取决于比较时此处取不取等号

示例：

二、Lomuto

（一）代码：

1.Lomuto

package Sort;

/**
 * Lomuto算法，用第一个元素作为中轴，划分数组： 数组划分为3段，一段为<p的元素，一段为>=p的元素，还有一段为未处理的元素， 算法开始前，前两段为空。
 * L为数组首个元素的下标，R为数组最后元素的下标，s指向<p段的最后一个元素，
 * i向后扫描数组（指向未处理段的第一个元素），初值为L+1。p为数组首个元素A[L]。
 * 在遍历中，当A[i]<p，s加1，再交换A[i]和A[s]；当A[i]>=p，只要i加1，相当于扩大了>=p段，同时缩小未处理段。
 * 当未处理段为空时，交换p（中轴）和A[s]（<p段的最后一个元素），算法结束。
 */
public class Lomuto {

	public static int LomutoPartition(int[] arrays,int l,int h) {
		int p = arrays[l];// 中轴:指向第一个元素
		int s = l;// 初值为第一个元素，指向<p段的最后一个元素
		for (int i = l+1; i <= h; i++)
			if (arrays[i] < p) {
				s = s + 1;
				swap(arrays, s, i);
			}
			
		swap(arrays, s, l);//交换 中轴 和 <p段的最后一个元素
		
		return s;
	}

	/**
	 * 交换两个数
	 */
	private static void swap(int[] arrays, int s, int i) {
		int temp;
		temp = arrays[s];
		arrays[s] = arrays[i];
		arrays[i] = temp;
	}


}

2.quickSortS

/**
	 * 快速排序：运用Lomuto
	 */
	public static void quickSort2(int[] value, int begin, int end) {
		if (begin >= 0 && begin < end && end < value.length) {
			
			int p=Lomuto.LomutoPartition(value,begin,end);//中轴下标
//			System.out.println("中轴p="+p);
//			System.out.println(p);
			
			quickSort2(value, begin, p - 1);
			quickSort2(value, p + 1, end);
		}
	}