演算法學習(二) 快速排序(Java實現)

2021-08-06 06:18:59 字數 1605 閱讀 1323

排序是演算法中比較基礎常見的問題,排序演算法有很多種,如插入排序、歸併排序、堆排序、快速排序、計數排序、基數排序和桶排序。今天來講講快速排序。

對於包含n個數的輸入陣列來說,快速排序的最壞情況時間複雜度為o(n²),雖然最壞情況時間複雜度很差,但是快速排序通常是實際排序應用中最好的選擇,因為它的平均效能非常好:它的期望時間複雜度是o(nlgn)。

快速排序使用到了分治的思想,所以我們也按照分之策略的三個步驟來描述快排的過程:

分解:陣列a[p…r]被劃分為兩個(可能為空)子陣列a[p…q-1]和a[q+1…r],使得a[p…q-1]中的每個元素都小於等於a[q],而a[q]也小於等於a[q+1…r]裡的每個元素。

解決:通過遞迴呼叫快速排序,對子陣列a[p…q-1]和a[q+1…r]進行排序。

合併:經過所有的遞迴排序後,陣列已經是有序的,所以不需要合併操作。

下面是偽**,分為兩個過程:

quicksort(a,p,r)

if p < r

q = partition(a,p,r)

quicksort(a,p,q-1)

quicksort(a,q+1,r)

partition(a,p,r)

x = a[r]

i = p-1

for j =p to r-1

ifa[j] <= x

i = i + 1

exchange a[i] with a[j]

exchange a[i+1] with a[r]

return i + 1

partition過程是快排的核心,在這個過程中總是選擇乙個x=a[r]作為主元,並圍繞它來劃分陣列,經過乙個partition後,該主元在陣列中的位置已經排好了,不需要對該元素再進行位置交換了,只需要再對該主元前和後的兩個子陣列進行遞迴排序就行了。

實現**如下:

public

class

quicksort ;

quicksort(a, 0, a.length - 1);

for (int i : a)

}public

static

void

quicksort(int a, int p, int r)

}private

static

intpartition(int a, int p, int r)

}exchange(a, i + 1, r);

return i + 1;

}/**

* 交換陣列內的兩個元素

*@param a 陣列

*@param i j 需要交換元素的兩個下標值

*/public

static

void

exchange(int a, int i, int j)

}

結果截圖:

演算法學習之路,排序之快速排序(Java實現)

快速排序思路 首先是定義乙個變數key,把陣列的第乙個元素的值賦給key,然後定義兩個變數start,end指向陣列的第乙個元素和最後乙個元素。然後從後往前遍歷,一直end 知道下標為end的值小於key,就交換下標為start,end的值,然後再從前遍歷,一直start 直到下標為start的值大...

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