快速排序

 

快速排序

一、基本思想

快速排序是一种分治的算法，它的基本思想是通过一趟排序将待排序元素分割成独立的两部分，其中一部分元素均比另一部分元素小，则可分别对这两部分元素继续进行递归排序，以达到整个序列有序。

基本思想：
1）选择一个基准元素,通常选择第一个元素或者最后一个元素
2）通过一趟排序将待排序的记录分割成独立的两部分，其中一部分元素值均比基准元素值小，另一部分元素值均比基准值大。
3）此时基准元素所处的位置是其排好序后应处于的位置。
4）然后分别对这两部分记录用同样的方法继续进行排序(递归)，直到整个序列有序。

 

快速排序和归并排序是互补的：归并排序将数组分成两个子数组分别排序，并将有序的子数组归并以将整个数组排序；

二、算法实现

public class QuickSort {
	/**
	 * 快速排序-递归实现
	 */
	public static void quickSort(int[] array, int left, int right) {
		if (left >= right)
			return;

		int pivot = array[left];// 枢纽。 定义基准值
		int i = left;
		int j = right;
		
		while (i < j) {
			//在基准处后面部分，从后往前找到首个比基准值小的数
			while (pivot <= array[j] && i < j)
				j--;
			//在基准处前面部分，从前往后找到首个比基准值大的数
			while (pivot >= array[i] && i < j)// 从左往右找到首个比基准值大的数
				i++;

			// 如果i<j，交换上面找到的两个数
			if (i < j) {
				int temp = array[i];
				array[i] = array[j];
				array[j] = temp;
			}
		}
		
		array[left] = array[i];
		array[i] = pivot;// 调整新基准值位置
		quickSort(array, left, i - 1);// 对左边的子数组进行递归
		quickSort(array, i + 1, right);// 对右边的子数组进行递归
	}

	public static void main(String[] args) {
		int[] array = { 7, 5, 3, 2, 9, 10, 8, 4, 6, 1 };
		
		int low = 0;
		int high = array.length - 1;
		quickSort(array, low, high);

		for (int i : array) {
			System.out.print(i + " ");//1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
		}
	}
}　　

三、算法复杂度

快速排序被认为是，在所有同数量级(O(nlogn))的排序方法中，其平均性能最好的。

在最坏情况下，快速排序退化为冒泡排序，其时间复杂度为O(n^2)。