北大青鳥北京,通州北大青鳥校區(qū)學術部:Java的排序之“快速排序”

北京北大青鳥通州校區(qū)學術部老師講解:什么是快速排序?

北京北大青鳥專家解答:快速排序是對冒泡排序的一種改進。它的基本思想是:通過一躺排序將要排序的數(shù)據(jù)分割成獨立的兩部分,其中一部分的所有數(shù)據(jù)都比另外一部分的所有數(shù)據(jù)都要小,然后再按次方法對這兩部分數(shù)據(jù)分別進行快速排序,整個排序過程可以遞歸進行,以此達到整個數(shù)據(jù)變成有序序列。最壞情況的時間復雜度為O(n2),最好情況時間復雜度為O(nlog2n)。 (北京北大青鳥

另外 java沒指針概念 可以認為是句柄

假設要排序的數(shù)組是A[1]……A[N],首先任意選取一個數(shù)據(jù)(通常選用第一個數(shù)據(jù))作為關鍵數(shù)據(jù),然后將所有比它的數(shù)都放到它前面,所有比它大的數(shù)都放到它后面,這個過程稱為一躺快速排序。一趟快速排序的算法是: (北京北大青鳥

1)、設置兩個變量I、J,排序開始的時候I:=1,J:=N;

2)以第一個數(shù)組元素作為關鍵數(shù)據(jù),賦值給X,即X:=A[1];

3)、從J開始向前搜索,即由后開始向前搜索(J:=J-1),找到第一個小于X的值,兩者交換;

4)、從I開始向后搜索,即由前開始向后搜索(I:=I+1),找到第一個大于X的值,兩者交換;

5)、重復第3、4步,直到I=J;

例如:待排序的數(shù)組A的值分別是:(初始關鍵數(shù)據(jù)X:=49)

                  A[1]    A[2]    A[3]    A[4]    A[5]     A[6]    A[7]:

                    49       38      65      97      76      13       27

進行第一次交換后: 27       38      65      97      76      13       49

                  ( 按照算法的第三步從后面開始找)

進行第二次交換后: 27       38      49      97      76      13       65

                 ( 按照算法的第四步從前面開始找>X的值,65>49,兩者交換,此時I:=3 )

進行第三次交換后: 27       38      13      97      76      49       65

( 按照算法的第五步將又一次執(zhí)行算法的第三步從后開始找)

進行第四次交換后: 27       38      13      49      76      97       65

( 按照算法的第四步從前面開始找大于X的值,97>49,兩者交換,此時J:=4 )

     此時再執(zhí)行第三步的時候就發(fā)現(xiàn)I=J,從而結束一躺快速排序,那么經(jīng)過一躺快速排序之后的結果是:27       38      13      49      76      97       65,即所以大于49的數(shù)全部在49的后面,所以小于49的數(shù)全部在49的前面。 (北京北大青鳥

     快速排序就是遞歸調(diào)用此過程——在以49為中點分割這個數(shù)據(jù)序列,分別對前面一部分和后面一部分進行類似的快速排序,從而完成全部數(shù)據(jù)序列的快速排序,最后把此數(shù)據(jù)序列變成一個有序的序列,根據(jù)這種思想對于上述數(shù)組A的快速排序的全過程:

初始狀態(tài)                       {49    38    65    97    76    13    27}  

進行一次快速排序之后劃分為     {27    38    13}    49 {76    97    65}

分別對前后兩部分進行快速排序   {13}   27   {38}

                               結束        結束   {49   65}   76   {97}

                                                   49 {65}        結束

                                                       結束

 

//下面是一個示例,
public class QuickSort {
/**主方法*/
public static void main(String[] args) {
    //聲明數(shù)組
    int[] nums = {27, 8, 57, 9, 23, 41, 65, 19, 0, 1, 2, 4, 5};
    //應用快速排序方法
    quickSort(nums, 0, nums.length-1);
    //顯示排序后的數(shù)組
    for(int i = 0; i < nums.length; ++i) {
      System.out.print(nums[i] + ",");
    }
    System.out.println("");
}

/**快速排序方法*/
public static void quickSort(int[] a, int lo0, int hi0) {
    int lo = lo0;
    int hi = hi0;

    if (lo >= hi)
      return;

    //確定指針方向的邏輯變量
    boolean transfer=true;

    while (lo != hi) {
      if (a[lo] > a[hi]) {
        //交換數(shù)字
        int temp = a[lo];
        a[lo] = a[hi];
        a[hi] = temp;
        //決定下標移動,還是上標移動
        transfer = (transfer == true) ? false : true;
      }

      //將指針向前或者向后移動
      if(transfer)
        hi--;
      else
        lo++;

      //顯示每一次指針移動的數(shù)組數(shù)字的變化
      /*for(int i = 0; i < a.length; ++i) {
        System.out.print(a[i] + ",");
      }
      System.out.print(" (lo,hi) = " + "(" + lo + "," + hi + ")");
      System.out.println("");*/
    }

    //將數(shù)組分開兩半,確定每個數(shù)字的正確位置
    lo--;
    hi++;
    quickSort(a, lo0, lo);
    quickSort(a, hi, hi0);
}
}
北京北大青鳥

相關鏈接:Java的排序之“堆排序”

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