课程咨询 :186 8716 1620      qq:2066486918

昆明Java培训 > 达内新闻 > java进阶(三十八)快速排序
  • java进阶(三十八)快速排序

    发布:华强工作室      来源:IT全栈       时间:2016-07-31

  • 有没有既不浪费空间又可以快一点的排序算法呢?那就是“快速排序”啦!光听这个名字是不是就觉得很高端呢。

    假设我们现在对“6 1 2 7 9 3 4 5 10 8”这个10个数进行排序。首先在这个序列中随便找一个数作为基准数(不要被这个名词吓到了,就是一个用来参照的数,待会你就知道它用来做啥的了)。为了方便,就让第一个数6作为基准数吧。接下来,需要将这个序列中所有比 基准数大的数放在6的右边,比基准数小的数放在6的左边,类似下面这种排列:

    3 1 2 5 4 6 9 7 10 8

    在初始状态下,数字6在序列的第1位。我们的目标是将6挪到序列中间的某个位置,假设这个位置是k。现在就需要寻找这个k,并且以第k位为分界点,左边的数都小于等于6,右边的数都大于等于6。想一想,你有办法可以做到这点 吗?

    方法其实很简单:分别从初始序列“6 1 2 7 9 3 4 5 10 8”两端开始“探测”。先从右往左找一个小于6的数,再从左往右找一个大于6的数,然后交换他们。这里可以用两个变量i和j,分别指向序列最左边和最右边。我们为这两个变量起个好听的名字“哨兵i”和“哨兵j”。刚开始的 候让哨兵i指向序列的最左边(即i=1),指向数字6。让哨兵j指向序列的最右边(数字8),指向数字。

    高速短信接口_免费试用!【点击进入】5秒响应,全国全天全网发送 网站、APP注册验证、订单通知短信专用查 看

    首先哨兵j开始出动。因为此处设置的基准数是最左边的数,所以需要让哨兵j先出动,这一点非常重要(请自己想一想为什么,答案见“答案揭晓”模块)。哨兵j一步一步地向左挪动(即j--),直到找到一个小于6的数停下来。接下来 兵i再一步一步向右挪动(即i++),直到找到一个数大于6的数停下来。最后哨兵j停在了数字5面前,哨兵i停在了数字7面前。

    现在交换哨兵i和哨兵j所指向的元素的值。

    交换之后的序列如下:

    6 1 2 5 9 3 4 7 10 8

    到此,第一次交换结束。接下来开始哨兵j继续向左挪动(再友情提醒,每次必须是哨兵j先出发)。他发现了4(比基准数6要小,满足要求)之后停了下来。哨兵i也继续向右挪动的,他发现了9(比基准数6要大,满足要求)之后停了下来

    此时再次进行交换,

    交换之后的序列如下:

    6 1 2 5 4 3 9 7 10 8

    第二次交换结束,“探测”继续。哨兵j继续向左挪动,他发现了3(比基准数6要小,满足要求)之后又停了下来。哨兵i继续向右移动,糟啦!此时哨兵i和哨兵j相遇了,哨兵i和哨兵j都走到3面前。说明此时“探测”结束。

    我们将基准数6和3进行交换。

    交换之后的序列如下:

    3 1 2 5 4 6 9 7 10 8

    到此第一轮“探测”真正结束。此时以基准数6为分界点,6左边的数都小于等于6,6右边的数都大于等于6。回顾一下刚才的过程,其实哨兵j的使命就是要找小于基准数的数,而哨兵i的使命就是要找大于基准数的数,直到i和j碰 为止。

    OK,解释完毕。现在基准数6已经归位,它正好处在序列的第6位。此时我们已经将原来的序列,以6为分界点拆分成了两个序列,左边的序列是“3 1 2 5 4”,右边的序列是“9 7 10 8”。接下来还需要分别处理这两个序列。因为6左边和右边的序列目前都还是很混乱的。不过不要紧,我们已经掌握了方法,接下来只要模拟刚才的方法分别处理6左边和右边的序列即可。现在先来处理6左边的序列现吧。

    左边的序列是“3 1 2 5 4”。请将这个序列以3为基准数进行调整,使得3左边的数都小于等于3,3右边的数都大于等于3。好了开始动笔吧。

    如果你模拟的没有错,调整完毕之后的序列的顺序应该是:

    2 1 3 5 4

    OK,现在3已经归位。接下来需要处理3左边的序列“2 1”和右边的序列“5 4”。对序列“2 1”以2为基准数进行调整,处理完毕之后的序列为“1 2”,到此2已经归位。序列“1”只有一个数,也不需要进行任何处理。至此我们对序列“2 1”已全部处理完毕,得到序列是“1 2”。序列“5 4”的处理也仿照此方法,最后得到的序列如下:

    1 2 3 4 5 6 9 7 10 8

    对于序列“9 7 10 8”也模拟刚才的过程,直到不可拆分出新的子序列为止。最终将会得到这样的序列,如下

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

    到此,排序完全结束。细心的同学可能已经发现,快速排序的每一轮处理其实就是将这一轮的基准数归位,直到所有的数都归位为止,排序就结束了。下面上个霸气的图来描述下整个算法的处理过程。

    这是为什么呢?

    快速排序之所比较快,因为相比冒泡排序,每次交换是跳跃式的。每次排序的时候设置一个基准点,将小于等于基准点的数全部放到基准点的左边,将大于等于基准点的数全部放到基准点的右边。这样在每次交换的时候就不会 冒泡排序一样每次只能在相邻的数之间进行交换,交换的距离就大的多了。因此总的比较和交换次数就少了,速度自然就提高了。当然在最坏的情况下,仍可能是相邻的两个数进行了交换。因此快速排序的最差时间复杂度和冒 排序是一样的都是O(N2),它的平均时间复杂度为O(NlogN)。其实快速排序是基于一种叫做“二分”的思想。我们后面还会遇到“二分”思想,到时候再聊

    推荐文章

上一篇:锁的优化及注意事项

下一篇:java enum的使用以及字符串其字符串之间的转换

最新开班日期  |  更多

Java--零基础全日制班

Java--零基础全日制班

开班日期:11/30

Java--零基础业余班

Java--零基础业余班

开班日期:11/30

Java--周末提升班

Java--周末提升班

开班日期:11/30

Java--零基础周末班

Java--零基础周末班

开班日期:11/30

  • 网址:http://km .java.tedu.cn      地址:昆明市官渡区春城路62号证券大厦附楼6楼
  • 课程培训电话:186 8716 1620      qq:2066486918    全国服务监督电话:400-827-0010
  • 服务邮箱 ts@tedu.cn
  • 2001-2016 达内国际公司(TARENA INTERNATIONAL,INC.) 版权所有 京ICP证08000853号-56