思想:快速排序,关键为划分
(1)定轴值:直接使用第一个值;也可使用三点中值法进行优化。
(2)指针移动:可以使用单向扫描,也可以使用双向扫描法。
代码如下:
import java.util.Arrays;
import java.util.Random;
import java.util.Scanner;
public class QuickSort {
//快排之双指针一遍扫描法,只对一个指针进行移动
//快排之关键--划分 单向扫描法
public static int partition(int[] a,int st,int end){
int target=a[st];//定好基准值
int sp=st+1;//开始指针
while (sp<=end){
if (a[sp]<=target) sp++;
else {//若大于基准值,则和末尾指针元素交换元素
int temp=a[sp];
a[sp]=a[end];
a[end]=temp;
end--;
}
}
a[st]=a[end];//将基准值定位道最终的位置上
a[end]=target;
return end;
}
public static void quicksort(int[] a,int st,int end){//采用分治法,划分问题,然后递归解决
if (st<end) {//递归出口
int p = partition(a, st, end);
quicksort(a, st, p - 1);
quicksort(a, p + 1, end);
}
}
//快排之关键--划分 双向扫描法
//快排的优化思路:对于轴值的选择上,(1)可以选择三点中值法(Arrays.sort便是使用这种方法)
//(2)也可以使用绝对中值法,但绝对中值的寻找也会比较麻烦
//(3)对于个数小于8个的数组,可以使用插入排序
public static int partition1(int[] a,int st,int end){
int mid=st+((end-st)>>1);//中值下标
int midvalue=-1;//找到中值的下标
if ((a[st]<=a[mid]&&a[st]>=a[end])||(a[st]>=a[mid]&&a[st]<=a[end])){//st位置即为中值的位置
midvalue=st;
}else if ((a[mid]<=a[st]&&a[mid]>=a[end])||(a[mid]>=a[st]&&a[mid]<=a[end])){//mid位置即为中值的位置
midvalue=mid;
}else {midvalue=end;}
if (st!=midvalue){//mid下标和st不一致时,交换mid下标的元素和第一个元素
int temp = a[st];
a[st] = a[midvalue];
a[midvalue] = temp;
}
int target=a[st];//定好基准值
int sp=st+1;//开始指针
boolean flag1=false;//设置标志位判断是否已经到达两端的临界值
boolean flag2=false;
while (sp<=end){
if (a[sp]<=target) sp++;
else flag1=true;
if (a[end]>target)end--;
else flag2=true;
if (flag1&&flag2){
int temp=a[sp];
a[sp]=a[end];
a[end]=temp;
sp++;
end--;
flag1=false;//记得及时回复标志位
flag2=false;
}
}
a[st]=a[end];//将基准值定位道最终的位置上
a[end]=target;
return end;
}
public static void quicksort1(int[] a,int st,int end){//采用分治法,划分问题,然后递归解决
if (st<end) {//递归出口
int p = partition1(a, st, end);
quicksort1(a, st, p - 1);
quicksort1(a, p + 1, end);
}
}
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner=new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入数组的长度");
int len=scanner.nextInt();
int[] a=new int[len];
for (int i = 0; i <len ; i++) {
a[i]=new Random().nextInt(20);
}
int[] b=Arrays.copyOf(a,a.length);
System.out.println(Arrays.toString(a));
quicksort(a,0,len-1);
System.out.println(Arrays.toString(a));
System.out.println("--------------");
quicksort1(b,0,len-1);
System.out.println(Arrays.toString(b));
}
}