※交换排序(1)——快速排序(quick sort)
快速排序使用分治策略(Divide and Conquer)来把一个序列分为两个子序列。步骤为:
从序列中挑出一个元素,作为"基准"(pivot).
把所有比基准值小的元素放在基准前面,所有比基准值大的元素放在基准的后面(相同的数可以到任一边),这个称为分区(partition)操作。
对每个分区递归地进行步骤1~3,递归的结束条件是序列的大小是0或1,这时整体已经被排好序了。
快速排序是对冒泡排序的一种改进!
快速排序的代码如下:
public static void quickSort(int[] numbers,int low,int high) {
if(low < high) {
int middle = getMiddle(numbers,low,high);
quickSort(numbers, low, middle-1);
quickSort(numbers, middle+1, high);
}
}
public static int getMiddle(int[] numbers, int low,int high) {
int temp = numbers[low];
while(low < high){
//高位判断
while (low < high && numbers[high] > temp) {
high--;
}
numbers[low] = numbers[high]; // 否则情况 numbers[high] > temp 交换位置
//低位判断
while (low < high && numbers[low] < temp) {
low++;
}
numbers[high] = numbers[low]; // 否则情况 numbers[low] > temp 交换位置
}
numbers[low] = temp ;
return low ;
}
备注:
可以采用空位法来梳理整个过程:
比如数组ss:{4,5,7,8,6,3}
temp = ss[0] = 4 ;
排序开始可以认为数组为:{[],5,7,8,6,3} 首位被空出来,以空位代替。
1)与高位比较,有两种情况:
1.比较位上的数比temp大
此时符合数组比较规律,则数组下标自减。
2.比较位上的数比temp小
则将比较位上的数放入空位。
由于 temp =4 > ss[5] =3,将 ss[5] 放入空位,于是数组变成:{3,5,7,8,6,[]},可以认为被交换位置 ss[5] 被空出来。
2)与低位比较,也有两种情况:与高位类似。
1.比较位上的数比temp小
此时符合数组比较规律,则数组下标自增。
由于ss[0] = 3 < temp = 4 ,数组下标自增1,到ss[1],{3,5,7,8,6,[]},此时ss[1] = 5 > temp =4不再符合该判断条件!
2.比较位上的数比temp大
则将比较位上的数放入空位。
由于 ss[1] = 5 > temp =4, 则将ss[1]放入空位。此时的数组排列为:{3,[],7,8,6,5}。
在大while循环条件下,重复以上操作!最终的数组排列为:{3,[],7,8,6,5}。
将temp的值注入其中的空位,数组的排列为:{3,4,7,8,6,5}。
递归以上,可以将之看做为:{3},4,{7,8,6,5}
可得到最终排序结果。
扩展:关于快速排序与归并排序之比较?
归并排序和快速排序都使用了分治法。
对于归并排序,大量的工作是将两个子线性表进行归并,归并是在子线性表都排好序之后进行的。
对于快速排序,大量的工作是将线性表划分为两个子线性表,划分是在子线性表排好序前进行的。
在最差情况下,归并排序的效率高于快速排序,但是,在平均情况下,两者效率相同O(NlogN)。
归并排序在归并两个子数组时,需要一个临时数组,而快速排序不需要额外的数组控件,因此,快速排序的空间效率高于归并排序。
参考文章:http://blog.csdn.net/morewindows/article/details/6684558
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