快速排序算法原理及java递归实现

来源：互联网发布：网络订餐食品安全问题编辑：程序博客网时间：2024/05/12 13:04

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快速排序对冒泡排序的一种改进，若初始记录序列按关键字有序或基本有序，蜕化为冒泡排序。使用的是递归原理，在所有同数量级O(n longn) 的排序方法中，其平均性能最好。就平均时间而言，是目前被认为最好的一种内部排序方法
基本思想是：通过一躺排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。
三个指针: 第一个指针称为pivotkey指针（枢轴），第二个指针和第三个指针分别为left指针和right指针，分别指向最左边的值和最右边的值。left指针和right指针从两边同时向中间逼近，在逼近的过程中不停的与枢轴比较，将比枢轴小的元素移到低端，将比枢轴大的元素移到高端，枢轴选定后永远不变，最终在中间，前小后大。

需要两个函数：

① 递归函数 public static void quickSort(int[] array, int left, int right) {}
② 分割函数（一趟快速排序函数）public static int partitionByPivotValue(int[] array, int left, int right) {}

Java源代码（成功运行）：

package dataStructure;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.print(array[i] + " -- ");          }      }        /**      * 先按照数组为数据原型写出算法，再写出扩展性算法。数组{49,38,65,97,76,13,27}      *       * @param array      * @param left      * @param right      */      public static void quickSort(int[] array, int left, int right) {          int pivotKey;          if (left < right) {              pivotKey = partitionByPivotValue(array, left, right);              // 对左右数组递归调用快速排序，直到顺序完全正确              quickSort(array, left, pivotKey - 1);              quickSort(array, pivotKey + 1, right);          }      }        /**      * pivotValue作为枢轴，较之小的元素排序后在其左，较之大的元素排序后在其右      *       * @param array      * @param left      * @param right      * @return      */      public static int partitionByPivotValue(int[] array, int left, int right) {          int pivotValue = array[left];          // 枢轴选定后永远不变，最终在中间，前小后大          while (left < right) {              while (left < right && array[right] >= pivotValue) {                  --right;              }              // 将比枢轴小的元素移到低端，此时right位相当于空，等待低位比pivotkey大的数补上     相当于left为空            array[left] = array[right];               while (left < right && array[left] <= pivotValue) {                  ++left;              }              // 将比枢轴大的元素移到高端，此时left位相当于空，等待高位比pivotkey小的数补上              array[right] = array[left];          }          // 当left == right，完成一趟快速排序，此时left位相当于空，等待pivotkey补上          array[left] = pivotValue;          return left;      }  }

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