快速排序

一、Hoare


(一)算法简介

选取第一个元素作为基准点(可以随机选取),将剩下元素与基准点进行比较,

比基准点大的放在右边,比基准点小的放在左边, 得到左子表和右子表,递归调用本函数;


快速排序_第1张图片


(二)代码:


/**
 * @title: quickSort
 * @description: 快速排序: 选取第一个元素作为基准点(可以随机选取),将剩下元素与基准点进行比较,
 *               比基准点大的放在右边,比基准点小的放在左边, 得到左子表和右子表,递归调用本函数;
 * @date: Jun 10, 2019 8:19:59 PM
 * @param value
 * @param begin 开始下标
 * @param end   结束下标
 * @throws:
 * */
public static void quickSort(int[] value, int begin, int end) {
        if (begin >= 0 && begin < end && end < value.length) {
            int i = begin, j = end;
            int center = value[i];// 中心元素

            while (i != j) {
                while (i < j && center < value[j]) {
                    j--;
                }
                if (i < j)// 跳出循环也有可能时因为i=j,所以这里要判断一下
                    value[i++] = value[j];

                while (i < j && center > value[i]) {
                    i++;
                }
                if (i < j)
                    value[j--] = value[i];
            }
            value[i] = center;// 中心元素到达最终位置

            quickSort(value, begin, i - 1);
            quickSort(value, i + 1, end);
        }
    }


(三)注解:

  • 简化步骤:当需要移动时,不用交换swap两个元素。

记录下刚开始比较的i下标元素(也就是基准点),需要移动的元素直接覆盖到移动到去向位置,在一轮比较结束后(i==j),i(或J)下标位置赋值 基准点,中心元素到达最终位置。

  • j向前逼近,当j下标元素比基准点小时,将j下标元素赋值到i位置,i下标++;

    i向后逼近,当i下标元素比基准点大时,将i下标元素赋值到j位置,j下标++;

    重复以上两步,直到i==j为止跳出循环,基准点赋值到i(或j)位置。

  • j向前逼近 和i向前逼近 两个循环不能倒过来,不然i位置一开始就和自己(基准点)比较大小了。


(四)排序是否稳定

取决于比较时此处取不取等号


示例:

快速排序_第2张图片


二、Lomuto

(一)代码:


1.Lomuto

package Sort;

/**
 * Lomuto算法,用第一个元素作为中轴,划分数组: 数组划分为3段,一段为=p的元素,还有一段为未处理的元素, 算法开始前,前两段为空。
 * L为数组首个元素的下标,R为数组最后元素的下标,s指向=p,只要i加1,相当于扩大了>=p段,同时缩小未处理段。
 * 当未处理段为空时,交换p(中轴)和A[s](


2.quickSortS

/**
     * 快速排序:运用Lomuto
     */
    public static void quickSort2(int[] value, int begin, int end) {
        if (begin >= 0 && begin < end && end < value.length) {
            
            int p=Lomuto.LomutoPartition(value,begin,end);//中轴下标
//          System.out.println("中轴p="+p);
//          System.out.println(p);
            
            quickSort2(value, begin, p - 1);
            quickSort2(value, p + 1, end);
        }
    }

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