快速排序–Java實現

快速排序（QuickSort）
1、思想
快速排序是一個就地排序，分而治之，大規模遞迴的演算法。從本質上來說，它是歸併排序的就地版本。快速排序可以由下面四步組成。

（1） 如果不多於1個資料，直接返回。
（2） 一般選擇序列最左邊的值作為支點資料。
（3） 將序列分成2部分，一部分都大於支點資料，另外一部分都小於支點資料。
（4） 對兩邊利用遞迴排序數列。

快速排序比大部分排序演算法都要快。儘管我們可以在某些特殊的情況下寫出比快速排序快的演算法，但是就通常情況而言，沒有比它更快的了。快速排序是遞迴的，對於記憶體非常有限的機器來說，它不是一個好的選擇。 

 

說明：最核心的思想是將小的部分放在左邊，大的部分放到右邊，實現分割。

2、演算法複雜度

最好的情況下：因為每次都將序列分為兩個部分(一般二分都複雜度都和logN相關)，故為 O(N*logN)  
最壞的情況下：基本有序時，退化為冒泡排序，幾乎要比較N*N次，故為O(N*N)

 

3、穩定性

由於每次都需要和中軸元素交換，因此原來的順序就可能被打亂。如序列為 5 3 3 4 3 8 9 10 11會將3的順序打亂。所以說，快速排序是不穩定的！

 

4、實現

Java實現方式。

public class QuickSort {

 

/**

* @param args

*/

public static void main(String[] args) {

int[] data = { 49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 9 };

quickSort(data, 0, data.length - 1); // 第一種實現方式

printData(data);

}

 

public static void quickSort(int[] data, int low, int high) {

int i = low;

int j = high;

 

// 參數檢查

if (low >= high) {

return;

}

 

int comparableKey = data[low]; // 一般選取第一個數為基數

if (i < j) {

while (i < j) {

while (i < high && comparableKey > data[i]) { // 從左邊開始尋找找到一個比基數大的數。

i++;

}

 

while (low < j && comparableKey < data[j]) { // 從右邊開始尋找找到一個比基數小的數。

j--;

}

 

if (i < j) {

swap(data, i, j);

}

 

}

quickSort(data, low, i - 1);

quickSort(data, j + 1, high);

}

 

}

 

public static void swap(int[] data, int i, int j) {

int temp = data[i];

data[i] = data[j];

data[j] = temp;

}

 

public static void printData(int[] data) {

for (int i : data) {

System.out.print(i + " ");

}

}