十大排序算法--快速排序

目录

原理

第一步

第二步

代码

递归实现快速排序

原理

分治法核心步骤

1. 选择基准值（Pivot）

   从数组中选一个元素作为基准值（如最右侧元素、中间元素或随机元素）。

2. 分区（Partition）

   将数组分为两部分：

   • 左侧：所有元素 小于等于 基准值。

   • 右侧：所有元素 大于等于 基准值。

     基准值最终位于正确的位置（排序后的最终位置）。

3. 递归排序子数组

   对左右子数组递归执行上述步骤，直到子数组长度为 1 或 0（已有序）。

以下面这一组数字为例

第一步

找一个基准值，这里以46为基准

从后面往前找比基准值小的交换，从前面找比基准值大的交换。

1.发现 7比46小，然后7现在就排在第一个。

2.从前面找比46大的，找啊找，找到了94比46大，我们就把94放到原来7的位置，94也就是基准值的位置了，这样就完成了第一步。

第二步

经过第一步已经找到基准值的位置，从这里开始进行递归，对基准值左边与右边分别进行递归排序，直到排序完成。

代码

下面是递归代码展示:

import java.util.Arrays;

/**
 * 快速排序
 * 先确定一个基准点
 * 将比基准值小的放在基准值左边，比基准值大的放在右边
 * 递归进行
 * 从后往前找比基准值小的并交换
 * 从前往后找比基准值大的并交换
 */
public class FastSort {
    public void sort(int[] arr, int left, int right) {
        if (left >= right) {
            return;
        }
        int pivot = arr[left];
        int i = left;
        int j = right;
        while (i < j) {
            while (i < j && arr[j] > pivot) {
                j--;
            }
            if (i < j) {
                arr[i] = arr[j];
                i++;
            }
            while (i < j && arr[i] < pivot) {
                i++;
            }
            if (i < j) {
                arr[j] = arr[i];
                j--;
            }
        }
        arr[i] = pivot;
        sort(arr, left, i - 1);
        sort(arr, i + 1, right);
    }

    public static void main(String[] args) {
        int arr[] = {46, 5, 3, 94, 2, 6, 7};
        FastSort f = new FastSort();
        System.out.println("排序前" + Arrays.toString(arr));
        f.sort(arr, 0, arr.length - 1);
        System.out.println("排序后" + Arrays.toString(arr));
    }

}

结果页不出所料

时间复杂度

快速排序的平均时间复杂度为O(nlogn)，但最坏情况下也可以达到O(n2)。