Java之快速排序

快速排序

快速排序(Quick Sort)算法，简称快排，利用的是分治的思想。

快速排序思路：

​ 如果要对 first->end 之间的数列进行排序，我们选择 first->end 之间的任意一个元素数据作为分区点(轴值Pivot)，然后遍历 first->end 之间所有元素，将小于pivot 的元素放到左边，大于pivot的元素放到右边，pivot放到中间，这样整个数列就被分成了三部分。first->i-1 之间的元素是小于 pivot 的，中间是 pivot，i+1->end 之间的元素是大于 pivot 的。然后再根据分治递归的思想处理两边区间的元素数列，直到区间缩小为 1，整个数列就有序了。

具体可见下图：

排序算法核心：

1. 确定轴值，一般取序列中第一位置值
2. 找到序列中轴值所在位置，放置轴值
3. 将小于轴值的所有元素往轴值前面放置，大于轴值的元素往轴值后面放置

具体代码实现如下：

import java.util.Arrays;
import org.junit.Test;

/**
 * 
* @ClassName: QuickSort
* @author shaoyb
* @date 2020年12月8日
* @Description: 快速排序
* 快速排序算法思想
* 	1、将序列中第一个元素，设置为"轴值"
	2、对序列排序，所有比轴值小的元素摆放在轴值前面，比轴值大的摆在轴值后面（相同的数可以到任一边）。这样子操作完成后，该轴值就处于数列的中间位置，以上过程称为分区（partition）操作。
	3、对轴值前的子序列和轴值后的子序列进行递归快速排序。
 */
import java.util.Arrays;

public class QuickSort {
	//获取轴值的位置，并轴值为基准点调整序列位置
    public int partition(int arr[],int first,int end)
    {
        int i = first;
        int j = end;

        //默认轴值为 arr[i];
        while(i<j){
            //让j从后往前移动
            while(i<j && arr[i] <= arr[j])
                j--;
            if(i < j){
                //交换i j位置的值
                swap(arr,i,j);
                //更新i的值
                i++;
            }

            //让i从前往后移动
            while(i < j && arr[i] <= arr[j])
                i++;
            if(i < j){
                //再次交换i j位置的值
                swap(arr,i,j);
                j--;
            }
        }

        return i;
    }

    //快速排序
    public void quickSort(int arr[],int start,int end)
    {
        if(start >= end)
            return;

        //先分段
        int index = partition(arr,start,end);

        //对前半截快速排序
        quickSort(arr,start,index-1);

        //对后半截快速排序
        quickSort(arr,index+1,end);
    }

	//交换数组中两个元素
	private void swap(int[] arr, int i, int j) {
		int temp = arr[j];
		arr[j] = arr[i];
		arr[i] = temp;
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		int[] array = {3,7,9,1,2,6};
		
		System.out.println("排序前: "+ Arrays.toString(array));

		TestSort t = new TestSort();
		t.quickSort(array, 0, array.length-1);
		
		System.out.println("排序后: "+ Arrays.toString(array));
	}
}