快速排序又稱為分區交換排序（partition-exchange sort），簡稱快排，一種排序演算法。
（推薦教學：java學習網站）
在平均狀況下，排序n個項目要O(nlog n)（大O符號）次比較。在最壞狀況下則需要 O(n^2)次比較，但這種狀況並不常見。事實上，快速排序O(nlog n)通常明顯比其他演算法更快，因為它的內部循環（inner loop）可以在大部分的架構上很有效率地達成。
快速排序使用分治法（Divide and conquer）策略來把一個序列（list）分成較小和較大的2個子序列，然後遞歸地排序兩個子序列。
步驟為：
挑選基準值：從數列中挑出一個元素，稱為「基準」（pivot）。
分割：重新排序數列，所有比基準值小的元素擺放在基準前面，所有比基準值大的元素擺在基準後面（與基準值相等的數可以到任何一邊）。在這個分割結束之後，對基準值的排序就已經完成。
遞歸排序子序列：遞歸地將小於基準值元素的子序列和大於基準值元素的子序列排序。
遞歸到最底部的判斷條件是數列的大小是零或一，此時該數列顯然已經有序。
（影片教學推薦：java學習）
選取基準有數種具體方法，此選取方法對排序的時間效能有決定性影響。
程式碼實作：
public class QuickSort {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = SortUtil.randomArr(6);
SortUtil.printArr(arr);
// sort(arr,0,arr.length-1);
sort1(arr,0,arr.length-1);
// int[] arr1= netherlands(arr,0,arr.length-1);
// SortUtil.printArr(arr1);
SortUtil.printArr(arr);
}
/**
* 快排1.0，时间复杂度O（n²），找出以arr[right]为界的中间位置，小于等于的放左边，大于等于的放右边
* 分为左右2个区域，每个区域重复上面的步骤，直到最后left=right
* @param arr
* @param left
* @param right
*/
public static void sort(int[] arr,int left,int right){
if(left>=right){return;}
int mid = partition(arr,left,right);
sort(arr,left,mid-1);
sort(arr,mid+1,right);
}
/**
* 快排2.0 以arr[right]作为中间值，最差情况时间复杂度O（n²），平均时间复杂度为 O(n logn)
* @param arr
* @param left
* @param right
*/
public static void sort1(int[] arr,int left,int right){
if(left>=right){return;}
int[] mid = netherlands(arr,left,right);
sort1(arr,left,mid[0]-1);
sort1(arr,mid[1]+1,right);
}
private static int partition(int[] arr, int left, int right) {
if (left > right) {
return -1;
}
if (left == right) {
return left;
}
int lessEqual = left - 1;
int index = left;
while (index < right) {
// 情况1,当前位置小于等于标记值，当前位置不动，标记右移
if (arr[index] <= arr[right]) {
lessEqual++;
// 扩大小于等于区域
SortUtil.swap(arr, index, lessEqual);
}
index++;
}
// 右边界位置和大于区域的起始位置交换
SortUtil.swap(arr, ++lessEqual, right);
return lessEqual;
}
/**
* 荷兰国旗问题
* @param arr
* @param left
* @param right
* @return
*/
private static int[] netherlands(int[] arr,int left,int right){
if(left>right){
return new int[]{-1,-1};
}
if(left==right){
return new int[]{left,right};
}
int lessEqual = left-1;
int i = left;
int more = right;
while (i<more){
// 1.i位置==arr[right],i++
if (arr[i]==arr[right]){
i ++;
}
// 2.i位置<arr[right],i位置与小于区域右一个位置交换
else if (arr[i]<arr[right]){
SortUtil.swap(arr,++lessEqual,i++);
}
// 3.i位置>arr[right],i位置与大于区域左一个位置交换，i不动
else if(arr[i]>arr[right]){
SortUtil.swap(arr,i,--more);
}
}
SortUtil.swap(arr,right,more);
return new int[]{lessEqual+1,more};
}
}以上是java實作快速排序（程式碼實例）的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！