1,快速排序

快速排序通过分割值列,然后递归的对两个部分进行排序,从而实现对值列的排序。它的基本思想是:通过一趟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

首先任意选取一个数据(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前面,所有比它大的数都放到它后面,这个过程称为一趟快速排序。


怎么实现呢?---

它的关键在于完成一趟快排后,基准元素在哪个位置,每次都选取一个分割列的第一个元素作为基准元素,来寻找用它来分割排序列后它自己所处的位置,编写一个

int  findPartition(data,min,max)方法,用于使用data[min]作为基准元素把data[min]到data[max]分割为两个部分,并返回分割以后基准元素自己所在的位置索引。


在主函数里这样来调用:

 

public static void quickSort(Comparable[] data,int min,int max) {
       
        int mid;
        if(min < max)
        {
            mid = findPartition(data,min,max);
            quickSort(data,min,mid-1);
            quickSort(data,mid+1,max);
        }
   
    }

 



理解递归过程:::if(min < max),实际上就是要将值列分割为单一的元素(递归的最深一层),在得到基准元素的位置min后,基准元素在数组中的位置就最终确定,剩下只对左右两侧的分割列
排序:quickSort(data,min,mid-1); quickSort(data,mid+1,max);

下面来看最重要的实现部分,如何实现findPartition函数:

将第一个元素作为基准元素不要动,设两个指针left和right,left从左往右移动寻找比基准元素大的数,right从右往左移动寻找比基准元素小的数,当它们都找到对应的left和right的位置时,交换
这两个元素。重复这个过程,直到right < left.这时,除基准元素外,从min+1到right的元素都比基准元素小,left到max的元素都比基准元素大。形成了这样一个序列:

基准元素(data[min])  ....比基准元素小的......   data[right]    |    data[left]  ......比基准元素大的  

交换基准元素和data[right]即可得到  以基准元素为分割线的 左右两个分割列。

这里我把  排序递归的调用  与   分割值列和寻找分割位置(核心部分) 分开写成两个方法,为了显得逻辑更加清楚。


完整代码   :

 

//快排:快排是一个递归的过程!!!!
    public static void quickSort(Comparable[] data,int min,int max) {
       
        int mid;
        if(min < max)
        {
            mid = findPartition(data,min,max);
            quickSort(data,min,mid-1);
            quickSort(data,mid+1,max);
        }
   
    }
   
    //快排的支持方法
    public static int findPartition(Comparable[] data,int min,int max){
        int left,right;
        Comparable temp,partitionelement;
       
        left = min;right = max;
        partitionelement = data[min];//partitionelement 是data[min]的一个副本
       
        while(left < right)
        {
            while(data[left].compareTo(partitionelement) <= 0 && left < right)
                left++;
            while(data[right].compareTo(partitionelement) > 0)
                right--;
            if(left < right)
            {
                temp = data[left];
                data[left] = data[right];
                data[right] =temp;
            }
        }
       
        temp = data[min];
        data[min] = data[right];
        data[right] = temp;
       
        //错错误的写法,要的是把第一个元素和data[right]交换,而不是它的副本
        //temp = data[right];
        //data[right] = partitionelement;
        //partitionelement = temp;
       
        return right;
    }