Javaプログラミング：ソートアルゴリズム-クイックソート

クイックソートの概要

Quicksort（Quicksort）は、バブルソートの改良版です。基本的な考え方は、並べ替えによって並べ替えるデータを2つの独立した部分に分割し、一方の部分のすべてのデータをもう一方の部分のすべてのデータよりも小さくしてから、この方法に従ってデータの2つの部分をすばやく並べ替えることです。ソートプロセス全体を再帰的に実行できるため、データ全体が順序付けられたシーケンスになります

クイックソート方式の概略図

クイックソートの適用例

要件：[-9,78,0,23、-567,70]を小さいものから大きいものに並べ替えるには、クイック並べ替え方法が必要です。[テスト8wおよび800w]
説明[検証分析]：

1. 左右の再帰をキャンセルすると、結果は-9 -567 0 23 7870になります。
2. 右の再帰をキャンセルすると、結果は-567 -9 0 23 7870になります。
3. 左の再帰をキャンセルすると、結果は-9 -567 0 23 7078になります。

コード

package sort;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Arrays;
import java.util.Date;

public class QuickSort {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        int[] arr = {
    
    8,1,3,6,4,2,5};
        quickSort(arr,0,arr.length-1);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
        // 测速
//        int[] arr = new int[80000];
//        for (int i = 0; i < 80000; i++) {
    
    
//            arr[i] = (int) (Math.random() * 80000);// 生成一个0-80000的数据
//        }
//        Date date1 = new Date();
//        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
//        String date1Str = simpleDateFormat.format(date1);
//        System.out.println("排序前的时间为：" + date1Str);
//        quickSort(arr,0,arr.length-1);
//        Date date2 = new Date();
//        String date2Str = simpleDateFormat.format(date2);
//        System.out.println("排序后的时间为：" + date2Str);
    }

    public static void quickSort(int[] arr, int left, int right) {
    
    
        int l = left;   // 左下标
        int r = right;  // 右下标
        // pivot 是中轴值
        int pivot = arr[(left + right) / 2];
        int temp = 0;   // 临时变量
        // while循环的目的是让比pivot值小的值放到其左边，大的放到右边
        while (l < r) {
    
    
            // 在pivot左边一直找，找到一个大于等于pivot的值
            while (arr[l] < pivot) {
    
    
                l += 1;
            }
            // 在pivot右边一直找，找到一个小于等于pivot的值
            while (arr[r] > pivot) {
    
    
                r -= 1;
            }
            // 如果l>=r 说明pivot的左右两边的值，已经左边小于pivot右边大于pivot的值
            if (l >= r) {
    
    
                break;
            }
            // 交换
            temp = arr[l];
            arr[l] = arr[r];
            arr[r] = temp;

            // 如果交换完成后发现arr[l] == pivot 的值相等，那么让r--，前移一步
            if (arr[l] == pivot) {
    
    
                r -= 1;
            }
            // 如果交换完成后发现arr[r] == pivot 的值相等，那么让l--，后移一步
            if (arr[r] == pivot) {
    
    
                l += 1;
            }
        }

        // 如果l==r，必须l++ r--,否则栈溢出
        if (l == r) {
    
    
            l += 1;
            r -= 1;
        }
        if (left < r) {
    
    
            quickSort(arr, left, r);
        }
        if (right > l) {
    
    
            quickSort(arr, l, right);
        }
    }
}