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快速排序演算法

定義

快速排序是由東尼·霍爾所發展的一種排序演算法。在平均狀況下，排序 n 個項目要Ο(n log n)次比較。在最壞狀況下則需要Ο(n2) 次比較，但這種狀況並不常見。事實上，快速排序通常明顯比其他Ο(n log n) 演算法更快，因為它的內部迴圈（inner loop）可以在大部分的架構上很有效率地被實現出來。

　　快速排序使用分治法（Divide and conquer）策略來把一個串列（list）分為兩個子串列（sub-lists）。
演算法步驟

1 從數列中挑出一個元素，稱為 “基準”（pivot），

2 重新排序數列，所有元素比基準值小的擺放在基準前面，所有元素比基準值大的擺在基準的後面（相同的數可以到任一邊）。在這個分區退出之後，該基準就處於數列的中間位置。這個稱為分區（partition）操作。

3 遞迴地（recursive）把小於基準值元素的子數列和大於基準值元素的子數列排序。

　　遞迴的最底部情形，是數列的大小是零或一，也就是永遠都已經被排序好了。雖然一直遞迴下去，但是這個演算法總會退出，因為在每次的迭代（iteration）中，它至少會把一個元素擺到它最後的位置去。

時間複雜度

平均為O(nlogn)，最差為O(n^2)

代碼

搞了一上午搞了個程式，勉強通過，先儲存下來，以後再最佳化。

package com.sprd.test.algorithm;import java.util.ArrayList;import java.util.List;public class QuickSort {public int[] sort(int[] datas) {if (datas.length == 0 || datas.length == 1)return datas;List<Integer> left = new ArrayList<Integer>();List<Integer> right = new ArrayList<Integer>();//Random random = new Random();//int pivotIndex = random.nextInt(datas.length);int pivot = datas[0];for (int i = 1; i < datas.length; i++) {if (datas[i] <= pivot) {left.add(datas[i]);} else {right.add(datas[i]);}}int[] sorted = new int[datas.length];int[] leftArray = new int[left.size()];for (int i = 0; i < left.size(); i++) {leftArray[i] = left.get(i);}leftArray = sort(leftArray);int[] rightArray = new int[right.size()];for (int i = 0; i < right.size(); i++) {rightArray[i] = right.get(i);}rightArray = sort(rightArray);int index = 0;for (int i = 0; i < leftArray.length; i++) {sorted[index++] = leftArray[i];}sorted[index++] = pivot;for (int i = 0; i < rightArray.length; i++) {sorted[index++] = rightArray[i];}return sorted;}public void recurrence() {}public static void main(String[] args) {int[] datas = { 4, 1, 2, 56, 24, 5, 6, 97, 8, 0, 3 };long start = System.currentTimeMillis();int[] sorted = new QuickSort().sort(datas);long end = System.currentTimeMillis();System.out.println("耗時 ： " + (end-start));System.out.println("排序前 ： ");print(datas);System.out.println("排序後 ： ");print(sorted);}public static void print(int[] datas) {for (int i = 0; i < datas.length; i++) {System.out.print(datas[i] + " ");}System.out.println("");}}

輸出

耗時 ： 4946排序前 ： 4 1 2 56 24 5 6 97 8 0 3 排序後 ： 0 1 2 3 4 5 6 8 24 56 97