日撸代码300行学习笔记 Day 46

1.快速排序

快速排序的思想是基于分治法的。每一次排序过后，都会确定一个数的位置，然后这个数的左边元素，全部小于这个数。而右边的所有元素中，全部大于这个元素，在确定这个元素的位置过后，分别对两个子序列进行相同排序，这也就形成了递归的过程。跳出条件为左大于等于右，此时也就代表着子序列排序完成。

2.代码

/**
	 * 
	 ***********************************
	 * @Title: quickSortRecursive   
	 * @Description:  
	 * @param: @param paraStart
	 * @param: @param paraEnd      
	 * @return: void       
	 ***********************************
	 */
	public void quickSortRecursive(int paraStart, int paraEnd) {
		//null
		if(paraStart >= paraEnd)
			return;
		
		int tempPivot = data[paraEnd].key;
		DataNode tempNodeForSwap;
		
		int tempLeft = paraStart;
		int tempRight = paraEnd - 1;
		
		while(true) {
			while((data[tempLeft].key < tempPivot)&&(tempLeft = tempPivot) && (tempLeft < tempRight)) {
				tempRight--;
			}//Of while
			
			//递归跳出的条件 
			if(tempLeft < tempRight) {
				// Swap.
				System.out.println("Swapping " + tempLeft + " and " + tempRight);
				tempNodeForSwap = data[tempLeft];
				data[tempLeft] = data[tempRight];
				data[tempRight] = tempNodeForSwap;
			}
			else {
				break;
			}//of if
		}//of while
		// Swap
				if (data[tempLeft].key > tempPivot) {
					tempNodeForSwap = data[paraEnd];
					data[paraEnd] = data[tempLeft];
					data[tempLeft] = tempNodeForSwap;
				} else {
					tempLeft++;
				} // Of if
				System.out.print("From " + paraStart + " to " + paraEnd + ": ");
				System.out.println(this);

				quickSortRecursive(paraStart, tempLeft - 1);
				quickSortRecursive(tempLeft + 1, paraEnd);
	}// Of quickSortRecursive
	
	
	public void quickSort() {
		quickSortRecursive(0, length - 1);
	}// Of quickSort

	/**
	 *********************
	 * Test the method.
	 *********************
	 */
	public static void quickSortTest() {
		int[] tempUnsortedKeys = { 1, 3, 12, 10, 5, 7, 9 };
		String[] tempContents = { "if", "then", "else", "switch", "case", "for", "while" };
		DataArray tempDataArray = new DataArray(tempUnsortedKeys, tempContents);

		System.out.println(tempDataArray);

		tempDataArray.quickSort();
		System.out.println("Result\r\n" + tempDataArray);
	}// ofquickSortTest
	/**
	 * 
	 ***********************************
	 * @Title: main
	 * @Description:
	 * @param: @param args
	 * @return: void
	 ***********************************
	 */
	public static void main(String args[]) {
		System.out.println("\r\n-------quickSortTest-------");
		quickSortTest();
	}// Of main

3.总结

快速排序是递归的，需要借助一个递归工作栈来保存每层递归调用的必要信息，最好情况下为O(log2n)；最坏情况下，因为要进行n-1次递归调用，所以栈的深度为O(n)；平均情况下，栈的深度为O(log2n)。快速排序的运行时间与划分是否对称有关，快排的最坏情况就发生在两个区域分别包含n-1个元素和0个元素时，这种最大程度的不对称性若发生在每层递归上，也就是说对于初始排序表基本有序或者基本逆序时，就得到最坏情况下的时间复杂度。快排应该是所有内部排序算法中平均性能最优的排序算法了。