标签:10 index 之快 交换 int 算法 经典 排序 left
快排的复杂度
快排逻辑
快速排序算法通过多次比较和交换来实现排序,其排序流程如下:
- 首先设定一个分界值(基准值),通过该分界值将数组分成左右两部分。
- 将大于或等于分界值的数据集中到数组右边,小于分界值的数据集中到数组的左边。此时,左边部分中各元素都小于分界值,而右边部分中各元素都大于或等于分界值。
- 然后,左边和右边的数据可以独立排序。对于左侧的数组数据,又可以取一个分界值,将该部分数据分成左右两部分,同样在左边放置较小值,右边放置较大值。右侧的数组数据也可以做类似处理。
- 重复上述过程,可以看出,这是一个递归定义。通过递归将左侧部分排好序后,再递归排好右侧部分的顺序。当左、右两个部分各数据排序完成后,整个数组的排序也就完成了。
代码实现
public int[] quickSort(int[] arr, int left, int right) {
// left 左边界
// right 右边界
if (left < right) {
int partitionIndex = partition(arr, left, right);
quickSort(arr, left, partitionIndex - 1);
quickSort(arr, partitionIndex + 1, right);
}
return arr;
}
private int partition(int[] arr, int left, int right) {
// 设定基准值(pivot)
int pivot = left;
int index = pivot + 1;
// index 记录数组中比基准数小的数的 最大数组下标
for (int i = index; i <= right; i++) {
// 小于目标值基准值 交换位置
if (arr[i] < arr[pivot]) {
swap(arr, i, index);
index++;
}
}
swap(arr, pivot, index - 1);
return index - 1;
}
private void swap(int[] arr, int i, int j) {
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
排序演示
假设一开始序列{xi}是:5,3,7,6,4,1,0,2,9,10,8。
- 选择5(下标为0)为基准值,index下标从1开始,i为1,第一次循环 则为 5,3,7,6,4,1,0,2,9,10,8。
- index下标为2,i为2,第2次循环(7 > 5) 则不进行交换排序为 5,3,7,6,4,1,0,2,9,10,8。
- index = 2,i = 3, 3次 (6 > 5) 不交换 5,3,7,6,4,1,0,2,9,10,8。
- index = 2,i = 4, 4次 (4 < 5) 交换 5,3,4,6,7,1,0,2,9,10,8。
- index = 3,i = 5, 5次 (1 < 5) 交换 5,3,4,1,7,6,0,2,9,10,8。
- index = 4,i = 6, 6次 (0 < 5) 交换 5,3,4,1,0,6,7,2,9,10,8。
- index = 5,i = 7, 7次 (2 < 5) 交换 5,3,4,1,0,2,7,6,9,10,8。
- index = 6,i = 8, 8次 (9 > 5) 不交换 5,3,4,1,0,2,7,6,9,10,8。
- index = 6,i = 9, 9次 (10 > 5) 不交换 5,3,4,1,0,2,7,6,9,10,8。
- index = 6,i = 10, 10次 (8 > 5) 不交换 5,3,4,1,0,2,7,6,9,10,8。
for 循环结束
最后一次交换 - index = 6,pivot = 0, 10次 (2 > 5) 交换 2,3,4,1,0,5,7,6,9,10,8。
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