前面几篇博文用代码+注释的方式介绍了几种基本的排序, 文末有链接, 可以熟悉一下.
今天的还是介绍一种适合大数据量的排序算法, 即快速排序, 简称快排, 也是面试中常见的算法题, 我试着用注释给详细阐述了实现逻辑
一句话介绍实现逻辑: 使用分治思想, 找一个基准点(随意选, 本代码选的最末尾一个元素), 用来给数组内的元素分界, 通过挪动元素, 使得左边比基准点小, 右边的元素比基准点大, 然后, 使用相同的逻辑, 递归左右两边的元素, 直到子集中只剩下一个元素,得到最终排序好的结果.
说起来容易, 实现起来, 还需要一番推敲, 好好研究一下代码, 欢迎读者朋友给予指正, 一起交流学习.
代码中有详细注释, 如下:
import org.junit.Test;
/**
* 功能说明：快速排序
* 开发人员：@author MaLi
*/
public class T05_QuickSort {
/**
* 排序入口
*
* @param arr 待排序数组
*/
public void sort(int[] arr) {
if (arr == null || arr.length <= 1) {
return;
}
sort(arr, 0, arr.length - 1);
}
/**
* 排序逻辑: 一句话概括, 找一个基准点(该程序选end位置的元素作为基准点), 基准点左边的比都是小的, 右边都是比基准点大的
* 然后分治, 基准点两边各自执行相同的逻辑: 再各自找基准点, 各自的基准点的两边一边小, 一边大, 然后继续分治...
* 直到基准点的两边只有一个元素
* 思想是分治, 逻辑如上, 编程实现如下:
* 1, 使用递归
* 2, 选end, 也就是数组的最后一个元素作为基准点
* 3, 选i作为 "已排序区间" 与"未排序区间"的分界
* 4, 遍历未排序区间(使用j作为指针的循环), 如果比基准点小, 就放到已排序区间, 编程代码就是: 与i所在位置交换, i挪动到下一个位置(这是第一步)
* 5, 关于j指针的循环遍历完成后, 交换基准点和i --> 目的: 为下面分治做准备, 这样基准点的两边有各自的特点: 左边都比基准点小, 右边反之;
* 6, 基准点的两边递归上面的逻辑, 直到基准点的两边剩余一个元素, 递归结束, 数组已经有序了.
*总结: 每一遍循环, 实现的结果有两个: 1,小的和大的分界;2, 基准点放到分界位置 --> 开启新的分治阶段
*
* @param arr 待排序数组
* @param start 首元素位置
* @param end 尾元素位置
*/
public void sort(int[] arr, int start, int end) {
// 递归结束条件: 只有一个元素
if (start >= end) {
return;
}
// 设定i为已排序与未排序的分界, 首先i指向未排序区间的第一个位置(这里刚开始, 初始化指向start)
int i = start;
// 关键逻辑1: 将数组中除去基准点外, 所有的元素以比基准点为标准分大小, 小的放左边, 大的放右边
// 放左与放右, 体现在代码上就是是否交换i与j位置的元素, 如果小于基准点, 那么就将这个元素放到边界内
for (int j = start; j < end; j++) {
if (arr[j] < arr[end]) {
// 交换一下就放到边界内了
swap(arr, i, j);
// 还要把i边界往后挪动以为
i++;
}
}
// 把基准点放到边界位置上, 这样才做到左边的比基准点小, 右边的比基准点大
swap(arr, i, end);
//递归: 分治即把左右两边按照相同逻辑处理
sort(arr, start, i - 1);
sort(arr, i + 1, end);
}
/**
* 交换数组中两个位置上的元素
*
* @param arr 待排序数组
* @param index1 交换位置的角标1
* @param index2 交换位置的角标2
*/
public void swap(int[] arr, int index1, int index2) {
int tmp = arr[index1];
arr[index1] = arr[index2];
arr[index2] = tmp;
}
// 以下为测试代码
@Test
public void testSort() {
int[] arr = {
9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1};
sort(arr);
for (int i : arr) {
System.out.println(i);
}
System.out.println("-------------------");
arr = new int[]{
1};
sort(arr);
for (int i : arr) {
System.out.println(i);
}
System.out.println("-------------------");
arr = new int[]{
};
sort(arr);
System.out.println(arr);
}
}
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