快速排序

快速排序算是我接触的第一个排序速度比较快的算法,之前一直也没有写快排的博客,闲来无事,就算温习一下了。

快排的原理

快速排序使用分治法(Divide and conquer)策略来把一个序列(list)分为较小和较大的2个子序列,然后递归地排序两个子序列。(来自wiki百科)

快速排序_第1张图片
quick_sort.gif

我们首先设置一个哨兵,为了方便,就设置第一个为哨兵(这里哨兵的设置对快排的性能也有影响),然后设置两个指针,分别指向数组的首地址和尾地址,这两个数分别和哨兵进行比较,比哨兵大的放它右边,比哨兵小的放它左边,最终不仅能确定这个哨兵在该数组的位置,并且将数组分割成三部分,一个是排好序的,另外分别是比哨兵大的和比哨兵小的三部分。然后再用递归,对未排序好的两部分做同样的操作。

快速排序_第2张图片
quick_sort1.jpg

实现代码

public int change(int[] arr,int l,int r){
    /**
     * 设置哨兵
     */
    int guard = arr[l];
    /**
     * 设置指针指向数组的首尾元素
     */
    int i = l, j = r;
    while(i= guard){
            j--;
        }
        /**
         * 当j指向的元素比哨兵大的时候,将j指向的元素
         * 赋值给i指向的位置,i++,但是要保证i

这里需要解释的是change()函数里为什么要这么多,因为有一些特殊情况需要应对。
举个例子,比如[1 2 3 4 5 6],这是已经排好序的数组了,当执行比较的while循环时,如果不限制,会下标越界。

时间复杂度

在change函数里,对数据进行一次排序,需要,而又需要递归,所以得出下面的递推公式:

这里证明太过复杂,使用递归树可能比较好理解,想要了解复杂度的话,知乎上有大佬证明。

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