排序演算法-Java實現快速排序演算法

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開篇介紹

大家好，公眾號【Java極客思維】近期會整理一些Java高頻面試題分享給小夥伴，也希望看到的小夥伴在找工作過程中能夠用得到！本章節主要針對Java快速排序演算法的實現進行分享。

 

首先，來看一下，快速排序的實現的動態圖：

 

快速排序介紹：

快速排序，根據教科書說法來看，是氣泡排序的一種改進。

快速排序，由一個待排序的陣列（array），以及找準三個變數：

• 中樞值（pivot）

• 左值（left）

• 右值（right）

根據中樞值（pivot）來做調整，將陣列（array）分為三個部分：

• 第一部分：中樞值（pivot），單獨數字構成，這個值在每次排序好的"最中間"；

• 第二部分：左邊陣列（由array的一部分組成），這個陣列在第一部分 中樞值（pivot） 的"左邊"，其中左邊陣列中的每一個值（不一定是排序好的，可能是亂序的），都要比中樞值和右邊陣列的值要小；

• 第三部分：右邊陣列（由array的一部分組成），這個陣列在第一部分 中樞值（pivot）的"右邊"，其中右邊陣列的每一個值（不一定是排序好的，可能是亂序的），都要比中樞值和左邊陣列的值要大

以上就是快速排序要做的第一步，將陣列按照：左邊陣列 、 中樞值 、 右邊陣列 區分開來。

再根據 遞迴思想 ， 對 左邊陣列 、 中樞值 、 右邊陣列 不斷遞迴迴圈操作，不斷拆分出三部分來，最終達到快速排序的效果。

 

核心邏輯：

 

快排演算法遞迴呼叫：

 

接下來附上完整實現程式碼：

public class QuickSort {

    /**
     * 快速排序呼叫方法
     *
     * @param ary   待排序陣列
     * @param left  左值
     * @param right 右值
     * @return int值
     * @author Cansluck
     */
    public static int getSortNum(int[] ary, int left, int right) {
        // 定義一箇中樞值pivot，讓其等於陣列的左值，樞軸選定後永遠不變，最終在中間，前小後大
        int pivot = ary[left];
        while (left < right) {
            // 看後面ary[right] > pivot比較，如果右邊陣列值大於中樞值，說明不需要調整位置，則讓右值（right）自減1
            while (left < right && ary[right] >= pivot) {
                right--;  // 執行自減操作
            }
            // 如果上面迴圈不符合條件的，則說明右邊陣列的一個值，小於中樞值（pivot），則將其替換到左邊陣列中
            ary[left] = ary[right];
            // 看後面ary[left] < pivot比較，如果左邊陣列值小於中樞值，說明不需要調整位置，則讓左值（left）自增1
            while (left < right && ary[left] <= pivot) {
                left++;  // 執行自增操作
            }
            // 如果上面迴圈不符合條件，則說明左邊陣列的一個值，大於中樞值（pivot），則將其替換到右邊陣列中
            ary[right] = ary[left];
        }
        // 最後將中樞值給自增後的左邊陣列的一個值中
        ary[left] = pivot;
        // 返回左邊陣列下標
        return left;
    }

    /**
     * 快速排序遞迴方法
     *
     * @author Cansluck
     * @param ary   待排序陣列
     * @param left  左值
     * @param right 右值
     */
    public static void quickSort(int[] ary, int left, int right) {
        // 定義中樞值
        int pivot;
        // 判斷
        if (left < right) {
            // 根據方法得到了每次中樞值的位置
            pivot = getSortNum(ary, left, right);
            // 根據中樞值（pivot），來對左邊陣列進行遞迴呼叫快速排序
            quickSort(ary, left, pivot - 1);
            // 根據中樞值（pivot），來對右邊陣列進行遞迴呼叫快速排序
            quickSort(ary, pivot + 1, right);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] ary = {97, 58, 12, 88, 77, 22, 33, 44, 66, 22};
        quickSort(ary, 0, ary.length - 1);
        for (int i = 0; i < ary.length; i++) {
            if (i != ary.length - 1)
                System.out.print(ary[i] + ", ");
            else
                System.out.println(ary[i]);
        }
    }
}

以上就是快速排序的詳細介紹及完整實現。有興趣的小夥伴也自行實現以下吧~

 

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