快速排序Java实现

假设有n个记录，键值为k1，k2，...kn。利用分治策略与递归思想解决快速排序：

1.取i为第一个键值。

2.从左至右查找ki使得ki>k。

3.从右至左查找kj使得kj<k。

4.若i<j，swap(ki,kj)，继续步骤2。

5.若i>j，swap(k,kj)，并以j为基点分割为左右两部分，递归左右两部分进行排序(不包括j位置的键值)。

以下为代码实现，有不足的地方烦请指正，感谢！

import java.util.Arrays;public class QuickSorting {public static void sort(int[] data, int low, int high) {int i = 0, j = 0, index = 0;int temp = 0;if (low > high)return;i = low;j = high;index = data[i];while (i < j) {while (i < high && data[i] <= index)i++;while (j > low && data[j] >= index)j--;if (i < j) {temp = data[i];data[i] = data[j];data[j] = temp;} else {temp = data[j];data[j] = index;data[low] = temp;sort(data, low, j - 1);sort(data, j + 1, high);}}}public static void quickSort(int[] data) {sort(data, 0, data.length - 1);}public static void main(String[] args) {int data[] = { 10,12,3,54,5,11,7,1 };quickSort(data);System.out.println(Arrays.toString(data));}}

平均时间复杂度为O(nlogn)，最坏O(n^2)，最佳O(nlogn)。

平均空间复杂度为O(nlogn)，最坏O(n)，最佳O(logn)。

对主元改进后的算法如下，除了待排序数组全为相等元素时复杂度最差，其他情况皆为O(nlogn)，还可以改进，改进的思路就是把pivot的位置放到数组末尾，在检测时当遇到与pivot相等时停止检测，等待交换，要想设计出一个完美的算法真的是一件头疼的事情。

package Sorting;//改进后的import java.util.Arrays;public class Quick_Sort {private static int midOf_3(int[] data, int low, int high) {int mid = (low + high) / 2;if (data[low] > data[mid])swap(data, low, mid);if (data[low] > data[high])swap(data, low, high);if(data[mid] > data[high])swap(data, mid, high);swap(data, low, mid);return data[low];}private static void swap(int[] data, int i, int j) {int temp = 0;temp = data[i];data[i] = data[j];data[j] = temp;}private static void sort(int[] data, int low, int high) {int i = low;int j = high;int pivot = 0;if (low >= high)return;pivot = midOf_3(data, low, high);while (i < j) {while (i < high && data[i] <= pivot)i++;while (j > low && data[j] >= pivot)j--;if (i < j)swap(data, i, j);else {swap(data, low, j);sort(data, low, j - 1);sort(data, j + 1, high);}}}private static void quick_sort(int[] data) {sort(data, 0, data.length - 1);}public static void main(String[] args) {int[] data = { 8, 1, 4, 9, 7, 6};quick_sort(data);System.out.println(Arrays.toString(data));}}