快速排序:
普通快排:
选取待排序数组的首或尾元素作为枢轴(就是base,我们选出来的比较的数),大于base的放右边,小于base的放左边。
java
public void quickSort(int[] nums, int low, int high) {
if (low >= high) return;
int base = nums[low];//基准元素
int lIndex = low, rIndex = high;//lIndex是需要交换的最左元素下标,rIndex是最右元素下标
while (lIndex < rIndex) {
while(lIndex < rIndex && nums[rIndex] >= base) rIndex--;
while(lIndex < rIndex && nums[lIndex] <= base) lIndex++;
if(lIndex < rIndex) {
swap(nums, lIndex, rIndex);
}
}
//经过以上处理得到的lIndex就是base应该放置的下标
swap(nums, lIndex, low);
quickSort(nums, low, lIndex - 1);//分别对base的左右两侧快排
quickSort(nums, lIndex + 1, high);
}
private static void swap(int[] nums, int index1, int index2) {
int temp = nums[index1];
nums[index1] = nums[index2];
nums[index2] = temp;
}
很显然对于普通的快排来说只能处理大于base和小于base的情况,对于等于base的情况我们是做的模糊处理(哪边先碰到算哪边的),所以在待排序数组中元素重复度比较高的情况下会退化为O(n^2)。如:4,4,4,4,4,1
我们每次只能一个元素一个元素的拆开,而不是理想情况一半一半的拆,为了处理以上情况有了双路快排。
双路快排:
java
void doubleQuicklySort(int[] nums, int low, int high) {
if(low >= high) return;
//index1是左往右(除base外)第一个大于等于base的数的下标
//index2是右往左第一个小于等于base的数的下标
int base = nums[low], index1 = low + 1, index2 = high;
while(true) {
while(index1 < index2 && nums[index2] > base) index2--;
while(index1 < index2 && nums[index1] < base) index1++;
if(index1 >= index2) break;
swap(nums, index1, index2);
//交换完后我们认为符合左右两边的规律性,所以下一次开始的时候需要从两个下标的后一位开始
index1++;
index2--;
}
/*
因为上面while中的交换是为了让nums[low](第一个>=base的)和nums[index2](第一个<=base的互换)来保证左右两边的规律性,
但是如果在上面第一个while中对于index2的更新因为不满足(index1 < index2)的条件而退出,不是因为不满足(nums[index2] > base),
所以就有可能导致index2指向的数仍然是>=base的所以就没必要调换 eg:3 4 4 5 6可以用这个例子理解
*/
if(nums[index2] < base)
swap(nums, low, index2);
doubleQuicklySort(nums, low, index2-1);
doubleQuicklySort(nums, index2, high);
}