七大經典排序【 交換排序】之快速排序

好好研究一下快排。

首先上圖：    

 

從圖中咱們能夠看到：

left指針，right指針，base參照數。

其實思想是蠻簡單的，就是經過第一遍的遍歷（讓left和right指針重合）來找到數組的切割點。

第一步：首先咱們從數組的left位置取出該數（20）做爲基準（base）參照物。

第二步：從數組的right位置向前找，一直找到比（base）小的數，

            若是找到，將此數賦給left位置（也就是將10賦給20），

            此時數組爲：10，40，50，10，60，

            left和right指針分別爲先後的10。

第三步：從數組的left位置向後找，一直找到比（base）大的數，

             若是找到，將此數賦給right的位置（也就是40賦給10），

             此時數組爲：10，40，50，40，60，

             left和right指針分別爲先後的40。

第四步：重複「第二,第三「步驟，直到left和right指針重合，

             最後將（base）插入到40的位置，

             此時數組值爲： 10，20，50，40，60，至此完成一次排序。

第五步：此時20已經潛入到數組的內部，20的左側一組數都比20小，20的右側做爲一組數都比20大，

            以20爲切入點對左右兩邊數按照"第一，第二，第三，第四"步驟進行，最終快排大功告成。

一樣，咱們把本身設計的快排運行一下

//快速排序
    public ArrayList<Integer> fastSort(ArrayList<Integer> list){
        return fastSort1(list, 0, list.size()-1);
    }

    private ArrayList<Integer> fastSort1(ArrayList<Integer> list, int left, int right)
    {
        //左下標必定小於右下標，不然就超越了
        if (left < right)
        {
           //對數組進行分割，取出下次分割的基準標號
            int i = division(list, left, right);
            //對「基準標號「左側的一組數值進行遞歸的切割，以致於將這些數值完整的排序
            fastSort1(list, left, i - 1);
            //對「基準標號「右側的一組數值進行遞歸的切割，以致於將這些數值完整的排序
            fastSort1(list, i + 1, right);
        }
        return list;
    }
    
    private int division(ArrayList<Integer> list, int left, int right)
    {
      //首先挑選一個基準元素
        int baseNum = list.get(left);

        while (left < right)
        {
         //從數組的右端開始向前找，一直找到比base大的數字爲止(包括base同等數)
            while (left < right && list.get(right) <= baseNum){
                right--;
            }
            //最終找到了比baseNum大的元素，要作的事情就是此元素放到base的位置
            list.set(left, list.get(right));
            //從數組的左端開始向後找，一直找到比base小的數字爲止（包括base同等數）
            while (left < right && list.get(left) >= baseNum){
                left++;
            }
          //最終找到了比baseNum小的元素，要作的事情就是將此元素放到最後的位置
            list.set(right, list.get(left));
        }
        //最後就是把baseNum放到該left的位置
        list.set(left, baseNum);
        //最終，咱們發現left位置的左側數值部分比left大，left位置右側數值比left小
        //至此，咱們完成了第一篇排序
        return left;
    }

一樣，在multiSort方法中添加上快速排序的方法，便可開始比較

public void multiSort() throws Exception
    {
        for (int i = 0; i < 5; i++){
            ArrayList<Integer> value = createArrayList();
            System.out.println("\n第" + (i+1) + "次比較：");
            //printSort((ArrayList<Integer>)value.clone(), "chooseSort", "選擇");
            //printSort((ArrayList<Integer>)value.clone(), "bubleSort", "冒泡");
            printSort((ArrayList<Integer>)value.clone(), "fastSort", "快速");
        }
    }

運行結果：

不錯，快排就是快。

嗯，最後要分享下：

冒泡的時間複雜度爲： 0(n) - 0(n^2)

快排的時間複雜度爲: 

    平均複雜度： N(logN)

    最壞複雜度：  0(n^2)