快速排序的基本思想如下:
设要排序的数组是A[0]……A[N-1],首先任意选取一个数据(通常选用数组的第一个数)作为关键数据,然后将所有比它小的数都放到它前面,所有比它大的数都放到它后面,这个过程称为一趟快速排序。值得注意的是,快速排序是一种不稳定的排序算法,也就是说,多个相同的值的相对位置也许会在算法结束时产生变动。
一趟快速排序的算法过程如下:
1)设置两个变量i、j,排序开始的时候:i=0,j=N-1;
2)以第一个数组元素作为关键数据,赋值给key,即key=A[0];
3)从j开始向前搜索,即由后开始向前搜索(j–),找到第一个小于key的值A[j],将A[j]和A[i]互换;
4)从i开始向后搜索,即由前开始向后搜索(i++),找到第一个大于key的A[i],将A[i]和A[j]互换;
5)重复第3、4步,直到i=j; (3,4步中,没找到符合条件的值,即3中A[j]不小于key,4中A[i]不大于key的时候改变j、i的值,使得j=j-1,i=i+1,直至找到为止。找到符合条件的值,进行交换的时候i, j指针位置不变。另外,i==j这一过程一定正好是i+或j-完成的时候,此时令循环结束)。
可以结合下图直观的理解:
经过以上操作步骤后,完成了第一次的排序,得到新的数组:1、2、5、4、3。
新的数组中,2为分割点,左边都是比2小的数,右边都是比2大的数。然后将2的左右两边再进行以上的排序操作。
快速排序的具体代码如下:
快速排序:
public float[] quickSort(float[] array) {
quickSortCore(array, 0, array.length - 1);
return array;
}
// 快速排序
public void quickSortCore(float[] array, int left, int right) {
if (left > right) {
return;
} else {
float base = array[left];
int i = left, j = right;
while (i < j) {
while (array[j] >= base && j > i) {// 从右边开始
j--;
}
if (j > i) {
array[i++] = array[j];
}
while (array[i] <= base && j > i) {
i++;
}
if (j > i) {
array[j--] = array[i];
}
}
array[i] = base;
quickSortCore(array, left, i - 1);
quickSortCore(array, i + 1, right);
}
}
快速排序的平均时间复杂度θ(nlogn)。