排序算法---（三）

引言

紧接上次排序文章的希尔排序、简单选择排序，今天再来讲两种排序：快速排序、归并排序

快速排序

1.思路

（1）定义一个基准数值（暂且为数组的第一个元素），并定义 i 和 j 两个游标，指向数组的两端

（2）j 在数组最右端，向左移找比基准数值小的元素，找到后停止

（3）i 在数组最左端，向右移找比基准数值大的元素，找到后停止

（4）若 i 和 j 不相遇，交换各自指向的元素，重复直到 i 和 j 相遇

（5）相遇后，说明 i 和 j 共同指向的位置左边均小于基准数值，右边均大于基准数值，因此将基准数值和 i 或 j 指向的元素进行交换

（6）以基准数值为界，再对左右两个数组进行上述流程，直到拆分成一个元素为一组时停止

这里博主依旧手写一份过程，帮助大家理解（仅展示一轮）：

2.关键点

第六步提到了拆分成左右两个数组，再次进行前五步的过程，说起来容易，要怎么实现呢？这就用到了递归，就是再次调用自身函数，因为前五步的流程都是一样的，只需要改变"数组"的left和 right 即可

3.代码

java 复制代码

public class QuickSort {
    public static void main(String[] args) {

        int[] arr = {3,2,1,5,4,6,7,8,9,10};

        quickSort(arr,0,arr.length-1);

        for(int i = 0;i<arr.length;i++){
            System.out.print(arr[i]+" ");
        }
    }
    public static void quickSort(int[] arr,int left,int right){
        if(left >= right){
            return;
        }

        //1.定义基准数值
        int base = arr[left];

        //2.定义出i和j；两个游标
        int i = left;
        int j = right;
        while(i<j){
            while(arr[j] >= base && i<j){
                j--;
            }
            while(arr[i] <= base && i<j){
                i++;
            }
            int temp = arr[i];
            arr[i] = arr[j];
            arr[j] = temp;
        }

        //相遇位置的数和基准数值交换
        arr[left] = arr[i];
        arr[i] = base;

        quickSort(arr,left,i-1);
        quickSort(arr,i+1,right);
    }
}

归并排序

1.思路

先拆分再合并

拆分：把每个元素都拆开拆分，还是像快速排序一样调用自身实现拆分，

合并：用临时空间 temp 来存储每次合并的结果，并且定义一个指针 index 来将合并的元素依次放入临时数组 temp ，在合并过程需要进行大小比较：对合并的两个数组，分别有两个指针 s1、s2 来指向对应数组的第一个元素，将两个指针 s1 、s1 指向的元素进行比较，小的放在index 指向的临时数组的位置，以此类推，这样就实现了两个数组的合并（有序的放入临时空间）

这里博主手写一份过程，来帮大家理解：

2.代码

java 复制代码

public class MergeSort {
    public static void main(String[] args) {

        int[] arr = {3,2,1,5,4,6,7,8,9,10};

        sort(arr,0,arr.length-1);

        for(int i = 0;i<arr.length;i++){
            System.out.print(arr[i]+" ");
        }
    }
    public static  void sort(int[] arr,int left,int right){
        if(left == right){
            return;
        }
        int mid = (left+right)/2;
        sort(arr,left,mid);
        sort(arr,mid+1,right);
        //合并
        merge(arr,left,mid,right);
    }
    public static void merge(int[] arr,int left,int mid,int right){
        int temp[] = new int[right-left+1];
        int s1 = left;
        int s2 = mid+1;
        int index = 0;
        while(s1<=mid && s2<=right){
            if(arr[s1]<arr[s2]){
                temp[index] = arr[s1];
                s1++;  index++;
            }else{
                temp[index] = arr[s2];
                s2++; index++;
            }
        }
        while(s1<=mid){
            temp[index] = arr[s1];
            s1++;  index++;
        }
        while(s2<=right){
            temp[index] = arr[s2];
            s2++; index++;
        }

        for(int j = 0;j<temp.length;j++){
            arr[j+left] = temp[j];
        }
    }
}