快速排序算法跟归并排序算法一样,都是利用的是分治原则,通过不断将一个未排序的数组进行划分排序,直到最后组成一个有序的数组。快速排序算法的原理就是从未排序的数组中取出一个数(一般是第一个或者是最后一个元素)作为主元,将未排序数组中小于这个主元的元素放在主元的左边,大于主元的元素放在主元的右边。然后再将主元左边小于主元的所有元素按照上面的方法进行处理,右边的元素也一样,以此类推。直到划分到最后左右两边的数组只剩下一个元素,排序就完成了。接下来我们用一幅图来演示下快速排序算法:
从上面的图中可以看出划分完成时,数组排序就完成了。
下面为快速排序算法的java代码:
程序分为两个方法,方法QuickSort进行判断是否继续进行划分,方法Partition进行选取主元,对未排序数组进行划分。
public static void QuickSotrt(int[] array,int head,int tail){ if(head < tail){ // 获取主元位置 int k = Partition(array, head, tail); // 对主元左边元素进行再次划分 QuickSotrt(array, head, k-1); // 对主元右边数组进行再次划分 QuickSotrt(array, k+1, tail); } } public static int Partition(int[] array ,int head, int tail){ // 选取第一个作为主元进行划分 int j = head; int temp; // 循环数组中的数,与数组的第一个数据进行比较划分 for(int i=head+1;i<=tail;i++){ if(array[i] < array[head]){ temp = array[i]; array[i] = array[++j]; array[j] = temp; } } // 将主元放在左右数组的中间位置 temp = array[head]; array[head] = array[j]; array[j] = temp; return j; }
快速排序算法的时间复杂度为O(n^2),在随机选取主元的快速排序算法中,期望时间复杂度可以达到O(nlogn),空间复杂度为O(logn)。