Java实现快速排序

快速排序是一个分治算法，它首先把数组分为两部分，然后对每一个部分递归的求解，但它不需要合并子问题的解。快速排序的伪代码如下：

其中，A是一个数组，p是数组中需要排序的子数组的开始下标，r是结束下标，q是一个分隔元素，PARTITION（A, p，r）返回后，q下标左边的元素都比A[q]小，q下标右边的元素都比A[q]大。这样数组就被分为两部分，一部分比A[q]小，一部分比A[q]大；而且最终确定了A[q]在数组中的位置。其实，快速排序，就是不断的确定子数组中最后一个元素在子数组中的位置，也就是不断确定该元素在整个数组中的最终位置（这一点非常重要），最终达到排序的目的。

从快速排序的伪代码中可以看到，其中的PARTITION（A, p，r）是关键，它把数组分为两部分，该函数返回的结果上面已经讲了，这里说一下实现它的思想。设置整数i表示数组中已知的小于A[r]的元素中最右边元素的位置，扫描p到r - 1的所有元素，遇到于小于A[r]的，就把该元素和A[++i]的交换，最后把A[r]和A[++i]交换。ARTITION（A, p，r）的伪代码如下：

快速排序类的Java代码如下：

public class QuickSort{public <T extends Comparable<T>> void sort(T[] a) {// TODO Auto-generated method stubthis.sort(a, 0, a.length - 1);}public <T extends Comparable<T>> void sort(T[] a, int p, int r) {// TODO Auto-generated method stub// 确保待排序的子数组中至少有两个元素if (p < r) {int q = this.partition(a, p, r);sort(a, 0, q - 1);sort(a, q + 1, r);}}/** * 把数组a分解为两部分，比a[r]大的那部分在a[r]的右边， * 比a[r]小的那部分在a[r]的左边； * 实际上就是在数组中寻找a[r]最终位置 * @param a * @param p * @param r * @return */private <T extends Comparable<T>> int partition(T[] a, int p, int r) {T temp = a[r];// i是数组中已知比a[r]小的最右边元素的位置int i = p - 1;for(int j = p; j <= r - 1; j++){/** * 如果a[j]比temp小，就应该放在a[i]的下一个位置； * 而且应该把a[i]下一个位置的元素放在a[j]的位置上 */if (a[j].compareTo(temp) < 0) {i++;T temp2 = a[j];a[j] = a[i];a[i] = temp2;}}i++;a[r] = a[i];a[i] = temp;return i;}public static void main(String[] args) {Integer[] heap = new Integer[]{0, 3, 1, 5, 12, 7};new QuickSort().sort(heap);for (int i = 0; i < heap.length; i++) {System.out.println(heap[i]);}}}

参考 算法导论 第七章  快速排序