最常用的排序——快速排序
来源:互联网 发布:360调价软件 编辑:程序博客网 时间:2024/04/29 06:29
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假设我们现在对“6 1 2 7 9 3 4 5 10 8”这个10个数进行排序。首先在这个序列中随便找一个数作为基准数(不要被这个名词吓到了,就是一个用来参照的数,待会你就知道它用来做啥的了)。为了方便,就让第一个数6作为基准数吧。接下来,需要将这个序列中所有比基准数大的数放在6的右边,比基准数小的数放在6的左边,类似下面这种排列。
3 1 2 5 4 6 9 7 10 8
在初始状态下,数字6在序列的第1位。我们的目标是将6挪到序列中间的某个位置,假设这个位置是k。现在就需要寻找这个k,并且以第k位为分界点,左边的数都小于等于6,右边的数都大于等于6。想一想,你有办法可以做到这点吗?
给你一个提示吧。请回忆一下冒泡排序,是如何通过“交换”,一步步让每个数归位的。此时你也可以通过“交换”的方法来达到目的。具体是如何一步步交换呢?怎样交换才既方便又节省时间呢?先别急着往下看,拿出笔来,在纸上画画看。我高中时第一次学习冒泡排序算法的时候,就觉得冒泡排序很浪费时间,每次都只能对相邻的两个数进行比较,这显然太不合理了。于是我就想了一个办法,后来才知道原来这就是“快速排序”,请允许我小小的自恋一下(^o^)。
首先哨兵j开始出动。因为此处设置的基准数是最左边的数,所以需要让哨兵j先出动,这一点非常重要(请自己想一想为什么)。哨兵j一步一步地向左挪动(即j--),直到找到一个小于6的数停下来。接下来哨兵i再一步一步向右挪动(即i++),直到找到一个数大于6的数停下来。最后哨兵j停在了数字5面前,哨兵i停在了数字7面前。
6 1 2 5 9 3 4 7 10 8
到此,第一次交换结束。接下来开始哨兵j继续向左挪动(再友情提醒,每次必须是哨兵j先出发)。他发现了4(比基准数6要小,满足要求)之后停了下来。哨兵i也继续向右挪动的,他发现了9(比基准数6要大,满足要求)之后停了下来。此时再次进行交换,交换之后的序列如下。
6 1 2 5 4 3 9 7 10 8
第二次交换结束,“探测”继续。哨兵j继续向左挪动,他发现了3(比基准数6要小,满足要求)之后又停了下来。哨兵i继续向右移动,糟啦!此时哨兵i和哨兵j相遇了,哨兵i和哨兵j都走到3面前。说明此时“探测”结束。我们将基准数6和3进行交换。交换之后的序列如下。
3 1 2 5 4 6 9 7 10 8
、
到此第一轮“探测”真正结束。此时以基准数6为分界点,6左边的数都小于等于6,6右边的数都大于等于6。回顾一下刚才的过程,其实哨兵j的使命就是要找小于基准数的数,而哨兵i的使命就是要找大于基准数的数,直到i和j碰头为止。
OK,解释完毕。现在基准数6已经归位,它正好处在序列的第6位。此时我们已经将原来的序列,以6为分界点拆分成了两个序列,左边的序列是“3 1 2 5 4”,右边的序列是“9 7 10 8”。接下来还需要分别处理这两个序列。因为6左边和右边的序列目前都还是很混乱的。不过不要紧,我们已经掌握了方法,接下来只要模拟刚才的方法分别处理6左边和右边的序列即可。现在先来处理6左边的序列现吧。
左边的序列是“3 1 2 5 4”。请将这个序列以3为基准数进行调整,使得3左边的数都小于等于3,3右边的数都大于等于3。好了开始动笔吧。
如果你模拟的没有错,调整完毕之后的序列的顺序应该是。
2 1 3 5 4
OK,现在3已经归位。接下来需要处理3左边的序列“2 1”和右边的序列“5 4”。对序列“2 1”以2为基准数进行调整,处理完毕之后的序列为“1 2”,到此2已经归位。序列“1”只有一个数,也不需要进行任何处理。至此我们对序列“2 1”已全部处理完毕,得到序列是“1 2”。序列“5 4”的处理也仿照此方法,最后得到的序列如下。
1 2 3 4 5 6 9 7 10 8
对于序列“9 7 10 8”也模拟刚才的过程,直到不可拆分出新的子序列为止。最终将会得到这样的序列,如下。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
public class Sort_Quick {
public static void main(String[] args) {
int[] a = new int[] {1,13,2,45,89,34,5,46};
quickSort(a, 0, a.length-1);
print(a);
}
public static void print(int[] array) {
for(int i = 0; i<array.length; i++) {
System.out.print(array[i]+",");
}
}
//快速排序
public static void quickSort(int[] in,int left,int right) {
//递归终止条件
if(left>right)
return;
int i = left;
int j = right;
int temp = in[left];//保存基准数
while(i!=j) {
//顺序很重要,要先找右边的
while(in[j]>=temp && i<j) {
j--;
}
//再找左边的,注意等号
while(in[i]<=temp && i<j) {
i++;
}
//找到符合的就交换
if(i<j) {
int t = in[j];
in[j] = in[i];
in[i] = t;
}
}
//最终将基准数归位
in[left] = in[i];
in[i] = temp;
//递归求两边的
quickSort(in,left,i-1);
quickSort(in,i+1,right);
}
}
public static void main(String[] args) {
int[] a = new int[] {1,13,2,45,89,34,5,46};
quickSort(a, 0, a.length-1);
print(a);
}
public static void print(int[] array) {
for(int i = 0; i<array.length; i++) {
System.out.print(array[i]+",");
}
}
//快速排序
public static void quickSort(int[] in,int left,int right) {
//递归终止条件
if(left>right)
return;
int i = left;
int j = right;
int temp = in[left];//保存基准数
while(i!=j) {
//顺序很重要,要先找右边的
while(in[j]>=temp && i<j) {
j--;
}
//再找左边的,注意等号
while(in[i]<=temp && i<j) {
i++;
}
//找到符合的就交换
if(i<j) {
int t = in[j];
in[j] = in[i];
in[i] = t;
}
}
//最终将基准数归位
in[left] = in[i];
in[i] = temp;
//递归求两边的
quickSort(in,left,i-1);
quickSort(in,i+1,right);
}
}
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