LeetCode基础-排序-快速排序

快速排序是应用最广泛的排序算法之一,流行的原因是它实现简单,而且是原地排序(只需要一个很小的辅助栈),缺点是非常脆弱,实现时要非常小心才能避免性能问题。

快速排序同样也是一种分治的排序算法,将一个数组分成两个子数组,两部分独立地排序。

合并排序把数组分成两个数组分别排序再合并,而快速排序的方式是两个子数组都有序时整个数组也就有序了。
合并排序按数量将数组分成两半,快速排序按大小将数组分成两半。

public void QuickSort(int[] a, int low, int high)
{
    if(high >= low)
    {
        return;
    }
    int j = Partition(a, low, high); //切分数组
    sort(a, low, j-1); //将小于a[j]的部分进行排序
    sort(a, j+1, high); //将大于a[j]的部分进行排序
}

LeetCode基础-排序-快速排序_第1张图片
切分过程

public int Partition(int[] a, int low, int high)
{
    int i = low;
    int j = high + 1;
    int v = a[low]; //将第一个元素作为切分元素
    while(true)
    {
        //依次扫描左右,检查是否扫描结束
        while(a[++j] < v)
        {
            if(i == high)
            {
                break;
            }
        }
        while(v < a[--j])
        {
            if(j == low)
            {
                break;
            }
        }
        if(i >= j)
        {
            break;
        }       
        exchange(a[i], a[j]); //将 v = a[j]放入正确的位置
    }
    return j;
}

算法改进:
Dijkstra提出的三向切分法:

public void sort(int[] a, int low, int high)
{
    if(high >= low)
    {
        return;
    }
    int lt = low;
    int i = low+1;
    int gt = high;
    int v = a[low]; //切分元素
    while(i <= gt)
    {
        if(a[i] < v)
        {
            exchange(a[lt++], a[i++]);
        }
        else if(a[i] > v)
        {
            exchange(a[i]; a[gt--]);
        }
        else
        {
            i++;
        }
    }
    sort(a, low, lt-1);
    sort(a, gt+1, high);
}

LeetCode基础-排序-快速排序_第2张图片

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