快速排序

2021-10-13  本文已影响0人  justonemoretry

描述

快速排序算是用得比较多的排序算法,很多库的排序方法都是用的快速排序,快速排序的平均时间复杂度为O(NlogN),在最坏的情况下,即每次选的基准点都是其中的最小值或最大值,起不到二分的作用,这个可以取头尾以及中间位置的值,取3者中的中间值,会有所优化,或者随机取个元素,主要不能每次都用最大值作为基准点,不过这种写起来更复杂一些,先用个最简单的方法写一下吧。

解法

public class QuickSort {

    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = {5, 4, 7, 8, 10, 9};
        quickSort(nums, 0, nums.length - 1);
        for (int num : nums) {
            System.out.println(num);
        }
    }

    /**
     * 快排递归逻辑,算法导论版本,更好理解
     * @param nums
     * @param left 左边界
     * @param right 右边界
     */
    public static void quickSort1(int[] nums, int left, int right) {
        if (left > right) {
            return;
        }
        // 基准值默认选了左边,这个地方可以优化
        int key = nums[left];
        int i = left;
        int j = right;
        while (i < j) {
            // 右边大于key,直接左移
            while (nums[j] >= key && i < j) {
                j--;
            }
            // 上面中断,且i<j,说明nums[j]为小于key,换到左边
            // 这个地方直接换,不用考虑i原有的值,原有的值都是大于key的,除了初始值left
            if (i < j) {
                nums[i++] = nums[j];
            }
            // 左边值小于等于key,直接右移
            while (nums[i] <= key && i < j) {
                i++;
            }
            // 这个和上面一样,直接换到j的位置,因为上面j的位置是小于key的
            if (i < j) {
                nums[j--] = nums[i];
            }
        }
        // 将key放到重合处,左边都小于等于,右边都大于等于
        nums[i] = key;
        // 继续递归左边,因为数组上直接操作,所以不存在合并
        quickSort(nums, left, i - 1);
        // 继续递归右边
        quickSort(nums, i + 1, right);
    }

    /**
     * 快排递归过程,这个是另一种解法
     * @param nums
     * @param left
     * @param right
     */
    public static void quickSort(int[] nums, int left, int right) {
        if (left > right) {
            return;
        }
        int key = nums[left];
        int i = left;
        int j = right;
        while (i < j) {
            // 右边大于等于key,一直移动到不满足
            while (nums[j] >= key && i < j) {
                j--;
            }
            // 左边小于等于key,一直移动到不满足
            while (nums[i] <= key && i < j) {
                i++;
            }
            // i还小于j,交换上面位置的元素
            if (i < j) {
                int temp = nums[i];
                nums[i] = nums[j];
                nums[j] = temp;
            }
        }
        // 这里重合的地方为什么肯定小于等于key呢,因为先判断的是右边是否大于key,
        // 这个如果跳出,就应该是小于key的
        nums[left] = nums[i];
        // key放到重合处,没什么争议
        nums[i] = key;
        quickSort(nums, left, i - 1);
        quickSort(nums, i + 1, right);
    }
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