快速排序是效率较高的排序方法,采用了分治法。将一个大的数组分解成多个小数组,保证每一个小数组是顺序的,则整个大数组也就是顺序的了。

        我学习的过程是这样的:

               1 先看了下维基百科上面的解释。

               2 自己分析整个过程。

               3 写代码实现。


        维基百科的解释如下:

 

  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。



 

        有了如上的解释,我们自己分析下这个过程。

        首先是有一个数组。然后我们随便选取一个数字作为基准,将所有小于该数字的元素,移动到左侧。所有大于该数字的元素,移动到该数字的右侧。我们这里有个方法,就是基准元素,总是选择这个数组序列的第一个元素。这样的话,我们只用将小于该数字的元素移动到左侧来即可。然后以这个基准元素的下标为基准点,将该数组分成两段,然后针对这两个数组,确定其基准,再次排序。一直到所有的元素都确定顺序后,整个排序过程结束。

        看看整段代码的结构。

 

package com.bplead.sort;

public class QuickSort {

public static void qsort(int a[],int begin,int end){
if(begin > end){
return;
}
prt(a);
int pivotindex = partition(a,begin,end);
qsort(a,begin,pivotindex-1);
qsort(a,pivotindex+1,end);
}

public static int partition(int a[],int left,int right){
int keyindex = left;
int temp = 0;
for(int i=left+1;i<=right;i++){
if(a[i] < a[keyindex]){
temp = a[i];
for(int j=i;j>keyindex;j--){
a[j] = a[j-1];
}
a[keyindex] = temp;
keyindex ++;
}
}
return keyindex;

}

public static void main(String[] args) {
int array[] = {43,24,12,56,78,9,67,50,1,2,1,9,87};
qsort(array,0,array.length-1);

}

private static void prt(int[] array){
for(int i=0;i<array.length;i++)
System.out.print(array[i] + " ");
System.out.println();
}

}


        其实,整个快速排序的难点就在于基准元素位置的确定了。一旦确定了基准元素的位置,然后以此位置为分割点,将数组分为2个,递归进行处理即可。

 

        我们看一下partition分区函数把。

        我们将基准元素选择为第一个元素,循环遍历整个数组,使其元素和基准元素进行比较,如果遍历的当前元素比基准元素小,则当前元素以前的所有元素(不包含当前元素)都向右移动一位,当前元素放置到基准元素以前。一个分区函数执行完成后,所有小于该基准元素的元素都会移动到基准元素左侧了。

        我这里把整个快速排序的过程都打印出来了,过程如下:

43 24 12 56 78 9 67 50 1 2 1 9 87 

24 12 9 1 2 1 9 43 56 78 67 50 87 

12 9 1 2 1 9 24 43 56 78 67 50 87 

9 1 2 1 9 12 24 43 56 78 67 50 87 

1 2 1 9 9 12 24 43 56 78 67 50 87 

1 2 1 9 9 12 24 43 56 78 67 50 87 

1 1 2 9 9 12 24 43 56 78 67 50 87 

1 1 2 9 9 12 24 43 56 78 67 50 87 

1 1 2 9 9 12 24 43 56 78 67 50 87 

1 1 2 9 9 12 24 43 50 56 78 67 87 

1 1 2 9 9 12 24 43 50 56 78 67 87 

1 1 2 9 9 12 24 43 50 56 67 78 87 

1 1 2 9 9 12 24 43 50 56 67 78 87 

原数组是:

                 43  24  12  56  78  9  67  50  1  2  1  9  87 

第一次分区操作:我们选择43为基准,则所有小于43的元素均在43左侧。得到如下序列。

                24  12  9  1  2  1  9  43  56  78  67  50  87

第二次分区操作,将43以前的元素当作一个序列,以后的元素也当作一个序列。我们需要注意的是,已经确定过的这个基准元素,作为分割数组的标记,该元素不用划分到左右两个数组中。