1. 快排的思想

  通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,前一部分的所有数据都要小于后一部分的所有数据,然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以此达到整个数据的有序性。

2. 快排实现的核心步骤

  ①找基准点:一般是数组的第一个元素来充当;

  ②right:从数组的最后一个元素开始,从右往左,直到找到小于基准点的元素;每次都要right比left先走;

  ③left:从数组的第一个元素开始,从左往右,直到找到大于基准点的元素;

  ④交换 left 和 right 所在位置的两个元素;

  ⑥right 继续往左走,找到小于基准点的元素;left 继续往右走,找到大于基准点的元素;然后 left 和 right 再做交换;循环往复,直到两人相遇;

  ⑦将相遇点所在位置的元素和基准点所在位置的元素做交换,基准点到了中间位置(此时基准点左边的元素全都小于基准点右边的元素);

  ⑧【递归】将基准点左边的所有元素当成一个数组,重复①~⑦步骤;基准点右边的所有元素也是如此;

3. 快排的java代码实现

 public class A01QuickSort {
  public static void main(String[] args) {
    A01QuickSort quickSort = new A01QuickSort();     // 测试快排的效率:
    // int number = 1000000;
    // int[] array = new int[number];
    // for (int i = 0; i < array.length; i++) {
    // array[i] = new Random().nextInt(number);
    // }     //配合后面的元素输出,测试快排是否排序准确:
    int[] array = new int[] {181,181,187,181};
    System.out.println("数组准备完毕~");     long start = System.currentTimeMillis();
    quickSort.quickSort(array, 0, array.length - 1);
    long end = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("quickSort 用时:" + (end - start));// 测试结果: 元素为5万个时:11毫秒。50万:66毫秒。100万:136毫秒     //遍历输出数组元素:
    quickSort.traverseArray(array);
  }   /**
  * 快排的实现
  * @param target
  * @param left
  * @param right
  */
  public void quickSort(int[] target, int left, int right) {
    if (left >= right) {
      return;
    }
    int pivot = target[left];// 基准点
    int temp;
    int i = left;
    int j = right;//为什么要声明i和j,因为后面做迭代的时候还需要用到最初的left和right
    while (i < j) {//验证array数组至少有2个元素,才要做排序
      /**
      * 提问:
      * 为什么是 while里的判断,为什么是 “target[j] >= pivot”,而不是“target[j] > pivot”???
      * 答: 数组[181,181,187,181],分别用上面两种while去测试:
      * 如果是">="时,因为 181 >= 181 成立,所以right就会从右往左移;
      * 如果是">"时,因为 181 > 181 成立,所以right就不会左移。
      * 重点!!!right或left,必须有一方得是移动的!!!否则程序就会进入死循环!!!
      */
      // 如果right一直都大于或等于pivot,则继续走,直到找到比pivot小的:
      while (target[j] >= pivot && i < j) {
        j--;
      }
      // 如果left一直都小于等于pivot,则继续走,直到找到比pivot大的:
      while (target[i] <= pivot && i < j) {
        i++;
      }
      // 此时right < pivot, left > pivot,将i和j做交换:
      if (i < j) {//这里做判断是为了right到了left位置时,不用再将执行下面这三行代码了:
        temp = target[i];
        target[i] = target[j];
        target[j] = temp;
      }
    }
    // left和right相遇了:
    // ①将相遇点的元素和pivot做交换:
    target[left] = target[j];
    target[j] = pivot;
    // ②基准点两边的元素的分别再做排序:
    quickSort(target, left, j - 1);
    quickSort(target, j + 1, right);
  }   //遍历数组
  public void traverseArray(int[] array) {
    for(int element : array) {
      System.out.println(element);
    }
  }
}

4. 快排的时间复杂度:O(n * log(n))

  快排的时间复杂度分析:快排的时间复杂度分析(含图解)

05-11 20:07