快速排序

介绍

  • 核心是跳位比较和交换
    随机的在数组中选一个数,小于等于它的数,统一放在这个数的左边,
    大于等于它的数,统一放在这个数的右边,接下来对左右两个部分,
    分别递归的调用快速排序的过程,这样整个数组就有序了。

指标

时间复杂度 O(n*logn)
空间复杂度O(logn)

代码

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public class QuickSort {

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) {
// 随机选择pivot,并且放在尾部
swap(arr, l + (int) (Math.random() * (r - l + 1)), r);
// 空间复杂度O(logn),是能二分的次数,要记录每次压栈的位置
int[] p = partition(arr, l, r);
// patition返回值是等于p区域的起止下标,下面分别对 小于和大于区域 快排
quickSort(arr, l, p[0] - 1);
quickSort(arr, p[1] + 1, r);
}
}

public static int[] partition(int arr[], int left, int right) {
int index = left; // 当前位置索引
int less = left - 1; // 小于区域
int more = right; // 大于区域
// ---------------往 小于区 和 大于区 “发货 ”--------------
while (index < more) { // 当前位置一直往右推移,一定会遇到大于区域
if (arr[index] < arr[right]) {// ------ arr[right]就是pivot-----
// 当前位置的数与小于区域的下一个数交换,然后当前位置下移一位 (扩大小于区域)
swap(arr, index++, ++less);
} else if (arr[index] > arr[right]) {
// 当前位置的数与大于区域的前一个数交换,因为刚交换过来的数不知道大小,所以需要继续比较
swap(arr, index, --more);
} else {
// 等于的情况只需要当前位置下移一位
index++;
}
}
swap(arr, more, right);
// 返回一个等于区域的左右边界
return new int[] { less + 1, more };
}

private static void swap(int[] arr, int i, int j) {
int tmp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = tmp;
}

private static void printArray(int[] arr) {
if (arr == null) {
return;
}
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i] + " ");
}
System.out.println();
}

public static void main(String[] args) {
int[] arr = new int[] { 3, 5, 4, 2, 6, 7, 1, 9, 8 };
quickSort(arr);
printArray(arr);
}
}

右边在排序完成之前是待定大小的

输出

排序后

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