AcWing 785.快速排序

一、 题目描述

给定你一个长度为 n 的整数数列。

请你使用快速排序对这个数列按照从小到大进行排序。

并将排好序的数列按顺序输出。

输入格式

输入共两行,第一行包含整数 n。

第二行包含 n 个整数(所有整数均在 1∼10^9 范围内),表示整个数列。

输出格式

输出共一行,包含 n 个整数,表示排好序的数列。

数据范围

1≤n≤100000

输入样例

5
3 1 2 4 5

输出样例

1 2 3 4 5

二、思路分析 (排序再递归)

  1. 确定分界点
    - 定义left,right作为双指针,一个从头遍历,一个从尾遍历。选择数据中一个数为参考值(默认第一个数的值),这里记作target。
  2. 调整区间
    - 让left,right对应数据的值分别与之进行比较若left对应的值小于target就向后遍历,直到大于等于target时停下;若right对应的值大于target就向前遍历,直到小于等于target时停下。当left与right都停下时,交换left与right对应的数据的值。
  3. 递归处理左右两段
    - 重复以上操作,直到两者相遇。两者会相遇到此时的right处,以right为界,同样对其左右序列进行相同排序操作。

三、代码实现

import java.util.Scanner;

public class Main {
    static int N = 100010;
    static int[] a = new int[N];

    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        int n = scanner.nextInt();
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            a[i] = scanner.nextInt();
        }
        quick_sort(0, n - 1);
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            System.out.println(a[i]);
        }
    }

    private static void quick_sort(int l, int r) {
        if (l >= r) return;
        int x = a[l + r >> 1];
        int i = l - 1, j = r + 1;
        while (i < j) {
            do {
                i++;
            } while (a[i] < x);

            do {
                j--;
            } while (a[j] > x);

            if (i < j) {
                int t = a[i];
                a[i] = a[j];
                a[j] = t;
            }
        }
        quick_sort(l, j); // 递归调用时,确保 j 在合法范围内
        quick_sort(j + 1, r);
    }
}

四、快速排序代码模板

  • 用j划分
void quick_sort(int[] a, int l, int r) {
        if (l >= r) return;
        int x = a[l + r >> 1];
        int i = l - 1, j = r + 1;
        while (i < j) {
            do {
                i++;
            } while (a[i] < x);

            do {
                j--;
            } while (a[j] > x);

            if (i < j) {
                int t = a[i];
                a[i] = a[j];
                a[j] = t;
            }
        }
        quick_sort(a,l, j); // 递归调用时,确保 j 在合法范围内
        quick_sort(a,j + 1, r);
    }
  • 用i做划分
    void quick_sort(int[] a, int l, int r) {
        if (l >= r) return;
        int x = a[l + r + 1 >> 1];
        int i = l - 1, j = r + 1;
        while (i < j) {
            do {
                i++;
            } while (a[i] < x);

            do {
                j--;
            } while (a[j] > x);

            if (i < j) {
                int t = a[i];
                a[i] = a[j];
                a[j] = t;
            }
        }
        quick_sort(a, l, i - 1); // 递归调用时,确保 j 在合法范围内
        quick_sort(a, i, r);
    }
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