快速排序（經典快排以及隨機快排）

標籤：它的   資料   png   aik   com   rand   span   oar   ima   

快速排序（Quicksort）是對冒泡排序的一種改進。快速排序由C. A. R. Hoare在1962年提出。它的基本思想是：通過一趟排序將要排序的資料分割成獨立的兩部分，其中一部分的所有資料都比另外一部分的所有資料都要小，然後再按此方法對這兩部分資料分別進行快速排序，整個排序過程可以遞迴進行，以此達到整個資料變成有序序列。首先來瞭解一下經典快排：

 

其中就小於等於的地區可以最佳化一下，小於的放小於地區，等於的放等於地區，大於的放大於地區。可以利用荷蘭國旗問題

荷蘭國旗問題：

給定一個數組arr，和一個數num，請把小於num的數放在數組的 左邊，等於num的數放在數組的中間，大於num的數放在數組的 右邊。

這就是荷蘭國旗問題，大致過程

代碼如下

public class Code5_NetherlandsFlag {        public static int[] partition(int[] arr, int l, int r, int num) {        int less = l - 1;        int more = r + 1;        while (l < more) {            if (arr[l] < num) {                swap(arr, ++less, l++);            } else if (arr[l] > num) {                swap(arr, --more, l);            } else {                l++;            }        }        return new int[] { less + 1, more - 1 };    }    public static void swap(int[] arr, int i, int j) {        int tmp = arr[i];        arr[i] = arr[j];        arr[j] = tmp;    }}

最佳化後快排代碼為：

    public static void quickSort(int[] arr) {        if (arr == null || arr.length < 2) {            return;        }        quickSort(arr, 0, arr.length - 1);    }    public static void quickSort(int[] arr, int l, int r) {        if (l < r) {            swap(arr, l + (int) (Math.random() * (r - l + 1)), r);            int[] p = partition(arr, l, r);            quickSort(arr, l, p[0] - 1);            quickSort(arr, p[1] + 1, r);        }    }    public static int[] partition(int[] arr, int l, int r) {        int less = l - 1;        int more = r;        while (l < more) {            if (arr[l] < arr[r]) {                swap(arr, ++less, l++);            } else if (arr[l] > arr[r]) {                swap(arr, --more, l);            } else {                l++;            }        }        swap(arr, more, r);        return new int[] { less + 1, more };    }    public static void swap(int[] arr, int i, int j) {        int tmp = arr[i];        arr[i] = arr[j];        arr[j] = tmp;    }

其中swap(arr, l + (int) (Math.random() * (r - l + 1)), r);這一句是為了將快排受資料狀態的影響變成一個機率性的，隨機的

快速排序（經典快排以及隨機快排）