快速排序算法原理及java遞歸實現

2019-11-26 15:45:24

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快速排序 對冒泡排序的一種改進，若初始記錄序列按關鍵字有序或基本有序，蛻化為冒泡排序。使用的是遞歸原理，在所有同數量級O(n longn) 的排序方法中，其平均性能最好。就平均時間而言，是目前被認為最好的一種內部排序方法

基本思想是：通過一躺排序將要排序的數據分割成獨立的兩部分，其中一部分的所有數據都比另外一部分的所有數據都要小，然后再按此方法對這兩部分數據分別進行快速排序，整個排序過程可以遞歸進行，以此達到整個數據變成有序序列。

三個指針: 第一個指針稱為pivotkey指針（樞軸），第二個指針和第三個指針分別為left指針和right指針，分別指向最左邊的值和最右邊的值。left指針和right指針從兩邊同時向中間逼近，在逼近的過程中不停的與樞軸比較，將比樞軸小的元素移到低端，將比樞軸大的元素移到高端，樞軸選定后永遠不變，最終在中間，前小后大。

需要兩個函數：

① 遞歸函數 public static void quickSort(int[]n ,int left,int right)
② 分割函數（一趟快速排序函數） public static int partition(int[]n ,int left,int right)

JAVA源代碼（成功運行）：

復制代碼代碼如下:

package testSortAlgorithm;

public class QuickSort {
public static void main(String[] args) {
  int [] array = {49,38,65,97,76,13,27};
  quickSort(array, 0, array.length - 1);
  for (int i = 0; i < array.length; i++) {
   System.out.println(array[i]);
  }
}
/*先按照數組為數據原型寫出算法，再寫出擴展性算法。數組{49,38,65,97,76,13,27}
* */
public static void quickSort(int[]n ,int left,int right){
  int pivot;
  if (left < right) {
   //pivot作為樞軸，較之小的元素在左，較之大的元素在右
   pivot = partition(n, left, right);
   //對左右數組遞歸調用快速排序，直到順序完全正確
   quickSort(n, left, pivot - 1);
   quickSort(n, pivot + 1, right);
  }
}

public static int partition(int[]n ,int left,int right){
  int pivotkey = n[left];
  //樞軸選定后永遠不變，最終在中間，前小后大
  while (left < right) {
   while (left < right && n[right] >= pivotkey) --right;
   //將比樞軸小的元素移到低端，此時right位相當于空，等待低位比pivotkey大的數補上
   n[left] = n[right];
   while (left < right && n[left] <= pivotkey) ++left;
   //將比樞軸大的元素移到高端，此時left位相當于空，等待高位比pivotkey小的數補上
   n[right] = n[left];
  }
  //當left == right，完成一趟快速排序，此時left位相當于空，等待pivotkey補上
  n[left] = pivotkey;
  return left;
}
}