Question

那位大大能详细的讲解一下JAVA中的快速排序

Answer 1

快速排序是对冒泡排序的一种改进。它的基本思想是：通过一躺排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按次方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。最坏情况的时间复杂度为O(n2)，最好情况时间复杂度为O(nlog2n)。

另外 java没指针概念 可以认为是句柄
假设要排序的数组是A[1]……A[N]，首先任意选取一个数据（通常选用第一个数据）作为关键数据，然后将所有比它的数都放到它前面，所有比它大的数都放到它后面，这个过程称为一躺快速排序。一趟快速排序的算法是：

1）、设置两个变量I、J，排序开始的时候I：=1，J：=N；

2）以第一个数组元素作为关键数据，赋值给X，即X：=A[1]；

3）、从J开始向前搜索，即由后开始向前搜索（J：=J-1），找到第一个小于X的值，两者交换；

4）、从I开始向后搜索，即由前开始向后搜索（I：=I+1），找到第一个大于X的值，两者交换；

5）、重复第3、4步，直到I=J；

例如：待排序的数组A的值分别是：（初始关键数据X：=49）

A[1] A[2] A[3] A[4] A[5] A[6] A[7]：

49 38 65 97 76 13 27

进行第一次交换后： 27 38 65 97 76 13 49

( 按照算法的第三步从后面开始找)

进行第二次交换后： 27 38 49 97 76 13 65

( 按照算法的第四步从前面开始找>X的值，65>49,两者交换，此时I：=3 )

进行第三次交换后： 27 38 13 97 76 49 65

( 按照算法的第五步将又一次执行算法的第三步从后开始找)

进行第四次交换后： 27 38 13 49 76 97 65

( 按照算法的第四步从前面开始找大于X的值，97>49,两者交换，此时J：=4 )

此时再执行第三步的时候就发现I=J，从而结束一躺快速排序，那么经过一躺快速排序之后的结果是：27 38 13 49 76 97 65，即所以大于49的数全部在49的后面，所以小于49的数全部在49的前面。

快速排序就是递归调用此过程——在以49为中点分割这个数据序列，分别对前面一部分和后面一部分进行类似的快速排序，从而完成全部数据序列的快速排序，最后把此数据序列变成一个有序的序列，根据这种思想对于上述数组A的快速排序的全过程如图6所示：

初始状态 {49 38 65 97 76 13 27}

进行一次快速排序之后划分为 {27 38 13} 49 {76 97 65}

分别对前后两部分进行快速排序 {13} 27 {38}

结束 结束 {49 65} 76 {97}

49 {65} 结束

结束//下面是一个示例,哪位给说说快速排序法的原理,下面的示例中指针和上下标移动我看不太懂,
public class QuickSort {
/**主方法*/
public static void main(String[] args) {
//声明数组
int[] nums = {27, 8, 57, 9, 23, 41, 65, 19, 0, 1, 2, 4, 5};
//应用快速排序方法
quickSort(nums, 0, nums.length-1);
//显示排序后的数组
for(int i = 0; i < nums.length; ++i) {
System.out.print(nums[i] + ",");
}
System.out.println("");
}

/**快速排序方法*/
public static void quickSort(int[] a, int lo0, int hi0) {
int lo = lo0;
int hi = hi0;

if (lo >= hi)
return;

//确定指针方向的逻辑变量
boolean transfer=true;

while (lo != hi) {
if (a[lo] > a[hi]) {
//交换数字
int temp = a[lo];
a[lo] = a[hi];
a[hi] = temp;
//决定下标移动，还是上标移动
transfer = (transfer == true) ? false : true;
}

//将指针向前或者向后移动
if(transfer)
hi--;
else
lo++;

//显示每一次指针移动的数组数字的变化
/*for(int i = 0; i < a.length; ++i) {
System.out.print(a[i] + ",");
}
System.out.print(" (lo,hi) = " + "(" + lo + "," + hi + ")");
System.out.println("");*/
}

//将数组分开两半，确定每个数字的正确位置
lo--;
hi++;
quickSort(a, lo0, lo);
quickSort(a, hi, hi0);
}
}

Answer 2

看看这些 或许对你有帮助 都是我平常需要的时候写下来的 希望可以采纳。 0.排序基类
/**
* 为了后面排序算法扩展的方便，引入一个基础类Sorter
*/
package com.javasort;

/**
* 任何排序算法都继承此公共抽象基类Sorter
* @author Daniel Cheng
*
*/
public abstract class Sorter<E extends Comparable<E>> {

/**
* 任何排序算法都重写此抽象方法
* @param array:欲排序的数组
* @param from:元素的起始下标
* @param len:数组的长度
*/

public abstract void sort(E[] array, int from, int len);

/**
* 测试排序用例时调用此方法
* @param array
*/
public final void sort(E[] array) {

sort(array, 0, array.length);
}

/**
* 需要交换元素顺序时调用此方法
* @param array
* @param from
* @param to
*/
protected final void swap(E[] array, int from, int to) {
E tmp = array[from];
array[from] = array[to];
array[to] = tmp;
}
/**
* 打印排序后数组元素时调用此方法
* @param array
*/
public final void printResult(E[] array){
for(int i=0;i<array.length;i++){
System.out.print(array[i]+",");
}
}

}

1.冒泡排序
package com.javasort.bubblesorter;
/**
* 冒泡排序:最简单的排序算法了，算法思想是每次从数组末端开始比较相邻两元素，
* 把第i小的冒泡到数组的第i个位置。i从0一直到N-1从而完成排序。
* （当然也可以从数组开始端开始比较相邻两元素，把第i大的冒泡到数组的第N-i个位置。
* i从0一直到N-1从而完成排序。)
*/
import com.javasort.Sorter;

/**
* @author Daniel Cheng
*
*/
public class BubbleSorter<E extends Comparable<E>> extends Sorter<E> {

private static boolean DOWN = true;

@Override
public void sort(E[] array, int from, int len) {
if (DOWN) {
bubble_down(array, from, len);
} else {
bubble_up(array, from, len);
}

}

private final void bubble_down(E[] array, int from, int len) {

for(int i=from;i<from+len;i++){
for(int j=from+len-1;j>i;j--){
if(array[j].compareTo(array[j-1])<0){
swap(array, j-1, j);
}
}
}
}

private final void bubble_up(E[] array, int from, int len) {

for(int i=from+len-1;i>=from;i--){
for(int j=from;j<i;j++){
if(array[j].compareTo(array[j+1])>0){
swap(array, j, j+1);
}
}
}

}

static final void up() {
DOWN=false;
}

}

/**
*
*/
package com.javasort.bubblesorter;

import com.javasort.Sorter;

/**
* @author Daniel Cheng
*
*/
public class BubbleSorterTest {

public static void main(String[] args) {
Comparable[] array={5,1,13,2,17,9,7,4,0};
Sorter bubbleSorter=new BubbleSorter();
//BubbleSorter.up();
bubbleSorter.sort(array);
bubbleSorter.printResult(array);
}

}

2.插入法排序
package com.javasort.insertsorter;
/**
* 插入法排序在数据规模小的时候十分高效，该算法每次插入第k+1个元素到
* 前k个有序数组中一个合适的的位置（k=0...N-1），从而完成排序。
*/
import com.javasort.Sorter;

/**
* @author Daniel Cheng
*
*/
public class InsertSorter<E extends Comparable<E>> extends Sorter<E> {

@Override
public void sort(E[] array, int from, int len) {
E temp=null;
for(int i=from+1;i<from+len;i++){
temp=array[i];
int j=i;
for(;j>from;j--){
if(temp.compareTo(array[j-1])<0){
array[j]=array[j-1];
}
else
break;
}
array[j]=temp;

}

}

}

package com.javasort.insertsorter;

import com.javasort.Sorter;

public class InsertSorterTest {

public static void main(String[] args) {

Comparable[] array={5,1,13,2,14,9,7,4,0};
Sorter insertSort=new InsertSorter();

insertSort.sort(array);
insertSort.printResult(array);
}

}

3.快速排序
package com.javasort.quicksorter;

/**
* 快速排序是目前使用可能最广泛的排序算法.一般分如下步骤：
* 1）选择一个枢纽元素（有很对选法，我的实现里采用去中间元素的简单方法）
* 2）使用该枢纽元素分割数组，使得比该元素小的元素在它的左边，比它大的在右边。并把枢纽元素放在合适的位置。
* 3）根据枢纽元素最后确定的位置，把数组分成三部分，左边的，右边的，枢纽元素自己，对左边的，右边的分别递归调用快速排序算法即可。
* 快速排序的核心在于分割算法，也可以说是最有技巧的部分。
*/
import com.javasort.Sorter;

/**
* @author Daniel Cheng
*
*/
public class QuickSorter<E extends Comparable<E>> extends Sorter<E> {

@Override
public void sort(E[] array, int from, int len) {
q_sort(array, from, from + len - 1);
}

private final void q_sort(E[] array, int from, int to) {
if (to - from < 1)
return;
int pivot = selectPivot(array, from, to);

pivot = partion(array, from, to, pivot);

q_sort(array, from, pivot - 1);
q_sort(array, pivot + 1, to);

}

private int partion(E[] array, int from, int to, int pivot) {
E tmp = array[pivot];
array[pivot] = array[to];// now to's position is available

while (from != to) {
while (from < to && array[from].compareTo(tmp) <= 0)
from++;
if (from < to) {
array[to] = array[from];// now from's position is available
to--;
}
while (from < to && array[to].compareTo(tmp) >= 0)
to--;
if (from < to) {
array[from] = array[to];// now to's position is available now
from++;
}
}
array[from] = tmp;
return from;

}

private int selectPivot(E[] array, int from, int to) {
return (from + to) / 2;
}

}

/**
*
*/
package com.javasort.quicksorter;

import com.javasort.Sorter;
import com.javasort.insertsorter.InsertSorter;

/**
* @author Daniel Cheng
*
*/
public class QuickSorterTest {

public static void main(String[] args) {
Comparable[] array={5,1,13,2,14,9,7,4,0};
Sorter quickSorter=new QuickSorter();

quickSorter.sort(array);
quickSorter.printResult(array);
}

}

4.选择排序
package com.javasort.selectsorter;
/**
* 选择排序:相对于冒泡来说，它不是每次发现逆序都交换，而是
* 在找到全局第i小的时候记下该元素位置，最后跟第i个元素交换，
* 从而保证数组最终的有序。
* 相对与插入排序来说，选择排序每次选出的都是全局第i小的，
* 不会调整前i个元素了。
*/
import com.javasort.Sorter;
/**
*
* @author Daniel Cheng
*
*/

public class SelectSorter<E extends Comparable<E>> extends Sorter<E> {

@Override
public void sort(E[] array, int from, int len) {
for (int i = 0; i < len; i++) {
int smallest = i;
int j = i + from;
for (; j < from + len; j++) {
if (array[j].compareTo(array[smallest]) < 0) {
smallest = j;
}
}
swap(array, i, smallest);

}

}

}

package com.javasort.selectsorter;

import com.javasort.Sorter;
import com.javasort.bubblesorter.BubbleSorter;

public class SelectSorterTest {

public static void main(String[] args) {
Comparable[] array={5,1,13,2,17,9,7,4,0};
Sorter selectSorter=new SelectSorter();
selectSorter.sort(array);
selectSorter.printResult(array);
}

}