java数据结构之快速排序

排序算法是java数据结构的基础,也是程序员必备的基础算法之一,个人认为,了解并掌握排序算法的思想比起单纯用代码实现功能更有意义,毕竟创造这套算法的思想才是最高的智慧嘛,下面就来说说关于排序算法中的比较经典的算法——快速排序;

先用几张示意图来说说快速排序的思想,

1、首先给定一个无序的数组,定义两个指针i和j,他们的起始位置分别是左边的最小下标和右边的最大下标,同时为方便起见,这里使用数组的第一个数作为基准值,这个基准值就是整个快速排序过程中第一轮循环需要使用的值,
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2、首先移动j的值,从最右边开始查找,找到第一个比66小的值,即找到第一个小于基准值的值,然后取出来,填补到66所在的第一个位置,即i=0处,
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找了第一个比66小的值42,取出来,填充到1=0处,然后,再移动左指针,从左往右找,找到第一个比66大的值,88,填补j=5的位置,
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然后,再从右边向左边找,移动j,每次j–,找到比66小的位置,再从左往右找,重复上面的过程,直到i=j两个位置重合,此时的意思是i=j的位置上,左边的数都比66小,右边的都比66大,第一轮循环查找结束,同时将66填充到i=j=4的位置上;

接下来,将以i=j=66的位置为分界线,分成左右两个新的数组,左右两边的数组同样适用上述的方式进行查找排序,由此,我们是不是可以想到适用什么比较适合呢?没错,就是递归,接下去就是递归不断重复排序的过程,最终可以得到排序后的数组;

下面用具体的代码来实现排序的功能,具体的解释可参考注释,

public class FastSortOrderMath {
	
	public static void main(String[] args) {
		//1、给定一个无序数组
		int[] arr = {66,13,58,88,59,42,83,74,48,95};
		//2、输出无序数组
		System.out.println(Arrays.toString(arr));
		//3、快速排序
		quickSort(arr);
		//4、输出排序后的有序数组
		System.out.println(Arrays.toString(arr));
	}

	public static void quickSort(int[] arr) {
		int low = 0;
		int high = arr.length - 1;
		quickSort(arr,low,high);
	}

	private static void quickSort(int[] arr, int low, int high) {
		if(low < high){
			//分区,将一个数组分成两个数组,找到分区界限的值的索引并返回
			int index = partition(arr,low,high);
			//对左边的分区进行快排
			quickSort(arr,low,index-1);
			//再对右边的分区进行快排序
			quickSort(arr,index+1,high);
		}
	}

	//分区方法
	private static int partition(int[] arr, int low, int high) {
		//指定两个指针i , j
		int i = low;
		int j = high;
		//将第一个数作为基准值,挖坑
		int x = arr[low];
		//使用循环进行分区操作
		while(i= x && i i){
				arr[i]=arr[j];
				i++;
			}
			//3、再从左侧i的位置开始移动,找到第一个大于基准值的位置arr[i]
			while(arr[i] < x && i

运行一下,看到控制台的打印结果,
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总结来说,快速排序 = 冒泡+分区治理+递归,整个过程用一句通俗的话来说,就是东拆西补或西拆东补,一边拆,一边补,这样的思想是不是很有意思。

以上演示了快速排序的过程,由于个人经验有限,如有理解上的偏差,请多多包涵,示意图的细节没有全部添加,主要是帮助理解排序过程,谢谢观看!

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