java实现快速排序图文详解
作者:脚丫先生 发布时间:2022-10-11 16:35:18
高快省的排序算法
有没有既不浪费空间又可以快一点的排序算法呢?那就是“快速排序”啦!光听这个名字是不是就觉得很高端呢。
假设我们现在对“6 1 2 7 9 3 4 5 10 8”这个10个数进行排序。首先在这个序列中随便找一个数作为基准数(不要被这个名词吓到了,就是一个用来参照的数,待会你就知道它用来做啥的了)。为了方便,就让第一个数6作为基准数吧。接下来,需要将这个序列中所有比基准数大的数放在6的右边,比基准数小的数放在6的左边,类似下面这种排列:
3 1 2 5 4 6 9 7 10 8
在初始状态下,数字6在序列的第1位。我们的目标是将6挪到序列中间的某个位置,假设这个位置是k。现在就需要寻找这个k,并且以第k位为分界点,左边的数都小于等于6,右边的数都大于等于6。想一想,你有办法可以做到这点吗?
排序算法显神威
方法其实很简单:分别从初始序列“6 1 2 7 9 3 4 5 10 8”两端开始“探测”。先从右往左找一个小于6的数,再从左往右找一个大于6的数,然后交换他们。这里可以用两个变量i和j,分别指向序列最左边和最右边。我们为这两个变量起个好听的名字“哨兵i”和“哨兵j”。刚开始的时候让哨兵i指向序列的最左边(即i=1),指向数字6。让哨兵j指向序列的最右边(即=10),指向数字。
首先哨兵j开始出动。因为此处设置的基准数是最左边的数,所以需要让哨兵j先出动,这一点非常重要(请自己想一想为什么)。哨兵j一步一步地向左挪动(即j–),直到找到一个小于6的数停下来。接下来哨兵i再一步一步向右挪动(即i++),直到找到一个数大于6的数停下来。最后哨兵j停在了数字5面前,哨兵i停在了数字7面前。
现在交换哨兵i和哨兵j所指向的元素的值。交换之后的序列如下:
6 1 2 5 9 3 4 7 10 8
到此,第一次交换结束。接下来开始哨兵j继续向左挪动(再友情提醒,每次必须是哨兵j先出发)。他发现了4(比基准数6要小,满足要求)之后停了下来。哨兵i也继续向右挪动的,他发现了9(比基准数6要大,满足要求)之后停了下来。此时再次进行交换,交换之后的序列如下:
6 1 2 5 4 3 9 7 10 8
第二次交换结束,“探测”继续。哨兵j继续向左挪动,他发现了3(比基准数6要小,满足要求)之后又停了下来。哨兵i继续向右移动,糟啦!此时哨兵i和哨兵j相遇了,哨兵i和哨兵j都走到3面前。说明此时“探测”结束。我们将基准数6和3进行交换。交换之后的序列如下:
3 1 2 5 4 6 9 7 10 8
到此第一轮“探测”真正结束。此时以基准数6为分界点,6左边的数都小于等于6,6右边的数都大于等于6。回顾一下刚才的过程,其实哨兵j的使命就是要找小于基准数的数,而哨兵i的使命就是要找大于基准数的数,直到i和j碰头为止。
OK,解释完毕。现在基准数6已经归位,它正好处在序列的第6位。此时我们已经将原来的序列,以6为分界点拆分成了两个序列,左边的序列是“3 1 2 5 4”,右边的序列是“9 7 10 8”。接下来还需要分别处理这两个序列。因为6左边和右边的序列目前都还是很混乱的。不过不要紧,我们已经掌握了方法,接下来只要模拟刚才的方法分别处理6左边和右边的序列即可。现在先来处理6左边的序列现吧。
左边的序列是“3 1 2 5 4”。请将这个序列以3为基准数进行调整,使得3左边的数都小于等于3,3右边的数都大于等于3。好了开始动笔吧
如果你模拟的没有错,调整完毕之后的序列的顺序应该是:
2 1 3 5 4
OK,现在3已经归位。接下来需要处理3左边的序列“2 1”和右边的序列“5 4”。对序列“2 1”以2为基准数进行调整,处理完毕之后的序列为“1 2”,到此2已经归位。序列“1”只有一个数,也不需要进行任何处理。至此我们对序列“2 1”已全部处理完毕,得到序列是“1 2”。序列“5 4”的处理也仿照此方法,最后得到的序列如下:
1 2 3 4 5 6 9 7 10 8
对于序列“9 7 10 8”也模拟刚才的过程,直到不可拆分出新的子序列为止。最终将会得到这样的序列,如下
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
到此,排序完全结束。细心的同学可能已经发现,快速排序的每一轮处理其实就是将这一轮的基准数归位,直到所有的数都归位为止,排序就结束了。下面上个霸气的图来描述下整个算法的处理过程。
这是为什么呢?
快速排序之所比较快,因为相比冒泡排序,每次交换是跳跃式的。每次排序的时候设置一个基准点,将小于等于基准点的数全部放到基准点的左边,将大于等于基准点的数全部放到基准点的右边。这样在每次交换的时候就不会像冒泡排序一样每次只能在相邻的数之间进行交换,交换的距离就大的多了。因此总的比较和交换次数就少了,速度自然就提高了。当然在最坏的情况下,仍可能是相邻的两个数进行了交换。因此快速排序的最差时间复杂度和冒泡排序是一样的都是O(N2),它的平均时间复杂度为O(NlogN)。其实快速排序是基于一种叫做“二分”的思想。我们后面还会遇到“二分”思想,到时候再聊。先上代码,如下
代码实现:
public class QuickSort {
public static void quickSort(int[] arr,int low,int high){
int i,j,temp,t;
if(low>high){
return;
}
i=low;
j=high;
//temp就是基准位
temp = arr[low];
while (i<j) {
//先看右边,依次往左递减
while (temp<=arr[j]&&i<j) {
j--;
}
//再看左边,依次往右递增
while (temp>=arr[i]&&i<j) {
i++;
}
//如果满足条件则交换
if (i<j) {
t = arr[j];
arr[j] = arr[i];
arr[i] = t;
}
}
//最后将基准为与i和j相等位置的数字交换
arr[low] = arr[i];
arr[i] = temp;
//递归调用左半数组
quickSort(arr, low, j-1);
//递归调用右半数组
quickSort(arr, j+1, high);
}
public static void main(String[] args){
int[] arr = {10,7,2,4,7,62,3,4,2,1,8,9,19};
quickSort(arr, 0, arr.length-1);
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.println(arr[i]);
}
}
}
输出为
1
2
2
3
4
4
7
7
8
9
10
19
62
来源:https://blog.csdn.net/shujuelin/article/details/82423852
猜你喜欢
- 一、MyBatis的逆向⼯程(1)所谓的逆向⼯程是:根据数据库表逆向⽣成Java的pojo类,SqlMapper.xml⽂件,以及Mappe
- Feign调用中的两种Header传参方式在Spring Cloud Netflix栈中,各个微服务都是以HTTP接口的形式暴露自身服务的,
- Object(四大方法):文章干货满满,耐性看完~~何为Object?首先先来看看官方对Object的介绍:在这里附上Java官方的查阅工具
- Android植物大战僵尸小游戏全部内容如下:相关下载:Android植物大战僵尸小游戏具体代码如下所示:package com.examp
- 1.新建文件上传页面在static目录中新建upload-test.html,上传页面代码如下所示:<!DOCTYPE html>
- 前言:封装、继承和多态是面向对象编程的三大特征。1.封装1.1.封装概念封装就是把抽象出的数据(属性)和对数据的操作(方法)封装在一起,数据
- 一 应用规划: ※ 确定功能。 ※ 必须的界面及界面跳转的流程。
- 我就废话不多说了,大家还是直接看代码吧~/** * feign调用客户端 */@FeignClient(name = "user&
- C# 关于Invoke首先说下,invoke和begininvoke的使用有两种情况:control中的invoke、begininvoke
- 一、遇到一个问题1、读取CSV文件package com.guor.demo.charset;import java.io.Buffered
- 前言static和final是两个我们必须掌握的关键字。不同于其他关键字,他们都有多种用法,而且在一定环境下使用,可以提高程序的运行性能,优
- 今天接触了一下ToStringBuilder类,这里做一个备忘。ToStringBuilder在包 common-lang 中,主要用于一个
- 源程序揭秘杨辉三角形性质: 每行数字左右对称,由 1 开始逐渐变大,然后变小,回到 1。 第 n 行的数字个数为 n 个。 第 n 行数字和
- this总要有个事物来代表类的当前对象,就像C++中的this指针一样,Java中的this关键字就是代表当前对象的引用。它有三个主要的作用
- 在实际应用中,大家使用的密码可以说多种多样,但是无论有多少,其组成不遑是有可打印字符组成的,我们可以认为class CreateDic{ p
- 本文实例为大家分享了Struts2框架拦截 器实例的示例代码,供大家参考,具体内容如下在看拦截 器的小例子的前我们先来看看sturts2的原
- 第一步:下载JDK地址:http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/in
- 1. 线程转储简介线程转储(Thread Dump)就是JVM中所有线程状态信息的一次快照。线程转储一般使用文本格式, 可以将其保存到文本文
- 最近由于项目需求,项目中需要实现一个WebSSH连接终端的功能,由于自己第一次做这类型功能,所以首先上了GitHub找了找有没有现成的轮子可
- Spring Data JPA 映射VO/DTO对象在项目开发中,时常需要根据业务需求来映射VO/DTO对象(这两个概念理解感觉很模糊- 。