快速排序

算法描述

  • 挑选基准值：从数列中挑出一个元素，称为“基准”（pivot），
  • 分割：重新排序数列，所有比基准值小的元素摆放在基准前面，所有比基准值大的元素摆在基准后面（与基准值相等的数可以到任何一边）。在这- 个分割结束之后，对基准值的排序就已经完成，
  • 递归排序子序列：递归地将小于基准值元素的子序列和大于基准值元素的子序列排序。

代码实现

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
/**
  * 快速排序（非递归版）
  */
private static void quickSortByNotRecursive(int[] arr) {
    Stack<Integer> stack = new Stack<>();
    stack.push(arr.length - 1);
    stack.push(0);

    while (!stack.isEmpty()) {
        Integer newStart = stack.pop();
        Integer newEnd = stack.pop();

        int partition = partition(arr, newStart, newEnd);
        if (newStart < partition - 1) {
            stack.push(partition - 1);
            stack.push(newStart);
        }
        if (partition + 1 < newEnd) {
            stack.push(newEnd);
            stack.push(partition + 1);
        }
    }
}

/**
  * 快速排序（递归版）
  */
private static void quickSortByRecursive(int[] arr, int start, int end) {
    if (start >= end) {
        return;
    }

    int partIndex = partition(arr, start, end);

    quickSortByRecursive(arr, start, partIndex - 1);
    quickSortByRecursive(arr, partIndex + 1, end);
}

/**
  * 分区算法
  */
private static int partition(int[] arr, int start, int end) {
    if (start < end) {
        int pivot = arr[start];
        while (start < end) {
            while (start < end && arr[end] >= pivot) end--;
            arr[start] = arr[end];
            while (start < end && arr[start] <= pivot) start++;
            arr[end] = arr[start];
        }

        arr[start] = pivot;
    }
    return start;
}

动图演示