快速排序又称分区交换排序（partition-exchange sort），简称快排，一种排序算法。
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在平均状况下，排序n个项目要O(nlog n)（大O符号）次比较。在最坏状况下则需要 O(n^2)次比较，但这种状况并不常见。事实上，快速排序O(nlog n)通常明显比其他算法更快，因为它的内部循环（inner loop）可以在大部分的架构上很有效率地达成。
快速排序使用分治法（Divide and conquer）策略来把一个序列（list）分为较小和较大的2个子序列，然后递归地排序两个子序列。
步骤为：
挑选基准值：从数列中挑出一个元素，称为“基准”（pivot）。
分割：重新排序数列，所有比基准值小的元素摆放在基准前面，所有比基准值大的元素摆在基准后面（与基准值相等的数可以到任何一边）。在这个分割结束之后，对基准值的排序就已经完成。
递归排序子序列：递归地将小于基准值元素的子序列和大于基准值元素的子序列排序。
递归到最底部的判断条件是数列的大小是零或一，此时该数列显然已经有序。
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选取基准值有数种具体方法，此选取方法对排序的时间性能有决定性影响。
代码实现：
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实现快速排序（代码实例）的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！
