• 图解排序算法(五)之快速排序——三数取中法


    快速排序由C. A. R. Hoare在1962年提出。它的基本思想是:通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小,然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以此达到整个数据变成有序序列

    基本步骤

    三数取中

      在快排的过程中,每一次我们要取一个元素作为枢纽值,以这个数字来将序列划分为两部分。在此我们采用三数取中法,也就是取左端、中间、右端三个数,然后进行排序,将中间数作为枢纽值。

     根据枢纽值进行分割

     

    代码实现

    package sortdemo;
    
    import java.util.Arrays;
    
    /**
     * Created by chengxiao on 2016/12/14.
     * 快速排序
     */
    public class QuickSort {
        public static void main(String[] args) {
            int[] arr = {9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0};
            quickSort(arr, 0, arr.length - 1);
            System.out.println("排序结果:" + Arrays.toString(arr));
        }
    
        /**
         * @param arr
         * @param left  左指针
         * @param right 右指针
         */
        public static void quickSort(int[] arr, int left, int right) {
            if (left < right) {
                //获取枢纽值,并将其放在当前待处理序列末尾
                dealPivot(arr, left, right);
                //枢纽值被放在序列末尾
                int pivot = right - 1;
                //左指针
                int i = left;
                //右指针
                int j = right - 1;
                while (true) {
                    while (arr[++i] < arr[pivot]) {
                    }
                    while (j > left && arr[--j] > arr[pivot]) {
                    }
                    if (i < j) {
                        swap(arr, i, j);
                    } else {
                        break;
                    }
                }
                if (i < right) {
                    swap(arr, i, right - 1);
                }
                quickSort(arr, left, i - 1);
                quickSort(arr, i + 1, right);
            }
    
        }
    
        /**
         * 处理枢纽值
         *
         * @param arr
         * @param left
         * @param right
         */
        public static void dealPivot(int[] arr, int left, int right) {
            int mid = (left + right) / 2;
            if (arr[left] > arr[mid]) {
                swap(arr, left, mid);
            }
            if (arr[left] > arr[right]) {
                swap(arr, left, right);
            }
            if (arr[right] < arr[mid]) {
                swap(arr, right, mid);
            }
            swap(arr, right - 1, mid);
        }
    
        /**
         * 交换元素通用处理
         *
         * @param arr
         * @param a
         * @param b
         */
        private static void swap(int[] arr, int a, int b) {
            int temp = arr[a];
            arr[a] = arr[b];
            arr[b] = temp;
        }
    } 

    排序结果

    排序结果:[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

    总结

      快速排序是一种交换类的排序,它同样是分治法的经典体现。在一趟排序中将待排序的序列分割成两组,其中一部分记录的关键字均小于另一部分。然后分别对这两组继续进行排序,以使整个序列有序。在分割的过程中,枢纽值的选择至关重要,本文采取了三位取中法,可以很大程度上避免分组"一边倒"的情况。快速排序平均时间复杂度也为O(nlogn)级。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/chengxiao/p/6262208.html
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