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Java快速排序法(Quicksort)

快速排序(Quicksort)是对冒泡排序的一种改进,是一种排序执行效率很高的排序算法。

快速排序的基本思想是:通过一趟排序,将要排序的数据分隔成独立的两部分,其中一部分的所有数据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,以此使整个数据变成有序序列。

具体做法是:假设要对某个数组进行排序,首先需要任意选取一个数据(通常选用第一个数据)作为关键数据,然后将所有比它小的数都放到它的前面,所有比它大的数都放到它的后面。这个过程称为一趟快速排序;递归调用此过程,即可实现数据的快速排序。

例 1

利用快速排序法对一数组进行排序,实现步骤如下。

(1) 声明静态的 getMiddle() 方法,该方法需要返回一个 int 类型的参数值,在该方法中传入 3 个参数。代码如下:
public static int getMiddle(int[] list, int low, int high) {
    int tmp = list[low]; // 数组的第一个值作为中轴(分界点或关键数据)
    while (low < high) {
        while (low < high && list[high] > tmp) {
            high--;
        }
        list[low] = list[high]; // 比中轴小的记录移到低端
        while (low < high && list[low] < tmp) {
            low++;
        }
        list[high] = list[low]; // 比中轴大的记录移到高端
    }
    list[low] = tmp; // 中轴记录到尾
    return low; // 返回中轴的位置
}
(2) 创建静态的 unckSort() 方法,在该方法中判断 low 参数是否小于 high 参数,如果是则调用 getMiddle() 方法,将数组一分为二,并且调用自身的方法进行递归排序。代码如下:
public static void unckSort(int[] list,int low,int high) {
    if(low < high) {
        int middle = getMiddle(list,low,high);    // 将list数组一分为二
        unckSort(list,low,middle-1);    // 对低字表进行递归排序
        unckSort(list,middle+1,high);    // 对高字表进行递归排序
    }
}
(3) 声明静态的 quick() 方法,在该方法中判断传入的数组是否为空,如果不为空,则调用 unckSort() 方法进行排序。代码如下:
public static void quick(int[] str) {
    if(str.length > 0) {
        // 查看数组是否为空
        unckSort(str,0,str.length-1);
    }
}
(4) 在 main() 方法中声明 int 类型的 number 数组,接着输出该数组中的元素。然后调用自定义的 quick() 方法进行排序,排序后重新输出数组中的元素。代码如下:
int[] number={13,15,24,99,14,11,1,2,3};
System.out.println("排序前:");
for(int val:number) {
    System.out.print(val+" ");
}
quick(number);
System.out.println("\n排序后:");
for(int val:number) {
    System.out.print(val +" ");
}
运行前面的代码进行测试,输出结果如下:
排序前:
13 15 24 99 14 11 1 2 3
排序后:
1 2 3 11 13 14 15 24 99 

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