[AcWing]Java——快速排序

思想：1、确定分界点 ：x=q[ l ] 、q[ r ] 、q[ (l+r) / 2] 、随机

           2、调整区间，让第一个区间内所有的数<=x，第二个区间内的所有数>=x 。

           3、递归处理左右两端，分别给左边右边排序

步骤：用两个指针，分别指在数组的两端，两个指针分别往中间走。 i指针指向的数小于x，则这个数最终在左边，i往后移动一位，重复以上步骤，直到i指针指向的数>=x，停下来。然后看j指针，j指针一直往中间走（同上），直到某次<=，此时两个数错位了，将两个数交换，此时两个数的指向正确了，继续重复步骤，直到相遇为止。

注意：边界问题

两个指针最开始放到左右边界两侧，外侧，然后再往进扩。

例题：利用快速排序算法将读入的 N 个数从小到大排序后输出。

import java.io.*;

class Main{
    static int N=100010;
    static int[] a=new int[N]; //创建数组

//
//模板
    static void quickSort(int l,int r){
        if(l==r) return; 
        int key=a[l+r>>1];  //选中间值

        int i=l-1;  
        int j=r+1;  //两个指针往中间移动
        while(i<j){  //循环结束时 i>=j
            do{i++;}while(a[i]<key);
            do{j--;}while(a[j]>key);
        //while循环结束后，q[l..j]<=x, q[j+1..r]>=x
           if(i<j){
                int item=a[i];
                a[i]=a[j];
                a[j]=item;
            }
        }
        quickSort(l,j);
        quickSort(j+1,r);//递归
    }
//
//
    public static void main(String[]args) throws IOException{
        BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        int n = Integer.parseInt(in.readLine());
        String[]arr=in.readLine().split(" ");
        for(int i=0; i<n; i++) a[i]=Integer.parseInt(arr[i]);
        quickSort(0,n-1);

        for(int i=0; i<n; i++) System.out.print(a[i]+" ");
    }
}
//(q, l, i - 1) (q, i, r) 配套x=q[(l + r >> 1) + 1]
//(q, l, j) (q, j + 1, r)配套x=q[l + r >> 1]

例题：给定一个长度为 n 的整数数列，以及一个整数 k，请用快速选择算法求出数列从小到大排序后的第 k个数

import java.io.*;
import java.util.*;
public class Main{
    public static void main(String[] args) throws IOException{
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        String[] strs = reader.readLine().split(" ");
        int n = Integer.parseInt(strs[0]);
        int k = Integer.parseInt(strs[1]);
        int[] arr = new int[n];
        strs = reader.readLine().split(" ");
        for(int i = 0; i < n; i++){
            arr[i] = Integer.parseInt(strs[i]);
        }
        int res = quickSort(arr, 0 , arr.length - 1, k);
        System.out.println(res);
        reader.close();
    }

    public static int quickSort(int[] arr, int start, int end, int k){
        if(start >= end) return arr[start];
        int stard = arr[start];
        int low = start, high = end;
        while(low < high){
            while(low < high && stard <= arr[high]) high--;
            arr[low] = arr[high];
            while(low < high && stard >= arr[low]) low++;
            arr[high] = arr[low];
        }
        arr[low] = stard;
        //统计sl的个数
        int sl = high - start + 1;
        if(k <= sl) return quickSort(arr, start, high, k);
        return quickSort(arr, high + 1, end, k - sl);
    }
}