CH06-快速排序

快速排序的基本思想：通过一趟排序将待排记录分隔成独立的两部分，其中一部分记录的关键字均比另一部分的关键字小，则可分别对这两部分记录继续进行排序，以达到整个序列有序。

算法描述

快速排序使用分治法来把一个串（list）分为两个子串（sub-lists）。具体算法描述如下：

  1. 从数列中挑出一个元素，称为 “基准”（pivot）；
  2. 重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面（相同的数可以到任一边）。在这个分区退出之后，该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区（partition）操作；
  3. 递归地（recursive）把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。

动图演示

NAME

代码实现

/**
* 快速排序方法
* @param array
* @param start
* @param end
* @return
*/
public static int[] QuickSort(int[] array, int start, int end) {
  if (array.length < 1 || start < 0 || end >= array.length || start > end) return null;
  int smallIndex = partition(array, start, end);
  if (smallIndex > start)
      QuickSort(array, start, smallIndex - 1);
  if (smallIndex < end)
      QuickSort(array, smallIndex + 1, end);
  return array;
}
/**
* 快速排序算法——partition
* @param array
* @param start
* @param end
* @return
*/
public static int partition(int[] array, int start, int end) {
  int pivot = (int) (start + Math.random() * (end - start + 1));
  int smallIndex = start - 1;
  swap(array, pivot, end);
  for (int i = start; i <= end; i++)
      if (array[i] <= array[end]) {
          smallIndex++;
          if (i > smallIndex)
              swap(array, i, smallIndex);
      }
  return smallIndex;
}

/**
* 交换数组内两个元素
* @param array
* @param i
* @param j
*/
public static void swap(int[] array, int i, int j) {
  int temp = array[i];
  array[i] = array[j];
  array[j] = temp;
}

算法分析

  • 最佳情况：T(n) = O(nlogn)
  • 最差情况：T(n) = O(n2)
  • 平均情况：T(n) = O(nlogn)