排序算法-快速排序

快速排序的思想：

　　先以一個元素做爲標準，找到這個元素的位置，這個位置前的數據都比這個元素小，這個元素後的數據都比這個元素大。

　　下面代碼適用場景，沒有大量重複元素的數據。

　　因爲比較懶，盜個圖吧:

　　

初版代碼以下:

 

//快速排序
public void quickSort(Integer[] arr,int n){
    //遞歸函數入口
    __quickSort(arr,0,n-1);
}
public void __quickSort(Integer[] arr,int l,int r){
    //第一次優化，小於15，直接插入排序，省去遞歸過程
    if(r-l<=15) {__meargeInsertSort(arr,l,r);return ;}
    //找到分區插入的位置，
    int p = __quickSortPartition(arr,l,r);
    //遞歸快排
    __quickSort(arr,l,p-1);
    __quickSort(arr,p+1,r);
}
public Integer __quickSortPartition(Integer[] arr,int l,int r){
    //找到隨機種子，排除已是順序數組所帶來的性能影響
    Random random = new Random();
    int seedid = random.nextInt(r-l+1)+l;
    int v = arr[l];
    arr[l] = arr[seedid];
    arr[seedid] = v;

    //arr[l+1...j]<v arr[j+1...r]>v
    v = arr[l];
    int i=l+1,j=l;
    for(;i<=r;i++){
        if(arr[i]<v) {
            int temp = arr[i];
            arr[i] = arr[j+1];
            arr[j+1]=temp;
            j++;
        }
    }
    return j;
}

第二版代碼：
使用場景，有大量重複的數據的時候，沒有重複數據的時候，上述代碼會稍微好一點點，但整體來講，處理速度在一個恆定的範圍內。

//快速排序---去除重複
public void quickSort2(Integer[] arr,int n){
    __quickSort2(arr,0,n-1);
}
public void __quickSort2(Integer[] arr,int l,int r){
    if(r-l<=15){__meargeInsertSort(arr,l,r); return;}
    int p=__quickSortPartition2(arr,l,r);
    __quickSort2(arr,l,p-1);
    __quickSort2(arr,p+1,r);
}
public int __quickSortPartition2(Integer[] arr,int l,int r){
    Random random = new Random();
    int selectid = random.nextInt(r-l+1)+l;
    int v = arr[selectid];
    arr[selectid] = arr[l];
    arr[l] = v;

    int i=l+1,j=r;
    while(true){
        while(arr[j]>=v && j>l) j--;
        while(arr[i]<=v && i<=r) i++;
        if(i>j) break;
        int t =arr[j];
        arr[j] = arr[i];
        arr[i]=t;
        j--;
        i++;
    }
    return j;

}

第三版，三路排序，再也不討論。

 

代碼以下：

//快速排序--三路public void quickSort3Ways(Integer[] arr,int n){    __quickSort3Ways(arr,0,n-1);}public void __quickSort3Ways(Integer[] arr,int l,int r){    //優化    if(r-l<=15){__meargeInsertSort(arr,l,r);return;}    //隨機種子，偷懶了     int v =arr[l];    //i是進行循環，gt是大於v的數組，lt是小於v的邊界，lt-gt是等於v    int i=l+1,gt=r+1,lt=l;    for(;i<gt;i++){        if(arr[i]<v)        {            int t = arr[i];            arr[i] = arr[lt+1];            arr[lt+1]=t;            lt++;        }        else if(arr[i]>v){            int t=arr[i];            arr[i] = arr[gt-1];            arr[gt-1] =t;            gt--;        }    }    //交換lt和l的值    int t = arr[lt];    arr[lt] = arr[l];    arr[l] =  t;    //lt-1,由於lt最後和t進行了互換    __quickSort3Ways(arr,l,lt-1);    __quickSort3Ways(arr,gt,r);}