快速排序

mac2025-01-18  52

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;

(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:

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,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段的最后一个元素, * i向后扫描数组(指向未处理段的第一个元素),初值为L+1。p为数组首个元素A[L]。 * 在遍历中,当A[i]<p,s加1,再交换A[i]和A[s];当A[i]>=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](<p段的最后一个元素),算法结束。 */ public class Lomuto { public static int LomutoPartition(int[] arrays,int l,int h) { int p = arrays[l];// 中轴:指向第一个元素 int s = l;// 初值为第一个元素,指向<p段的最后一个元素 for (int i = l+1; i <= h; i++) if (arrays[i] < p) { s = s + 1; swap(arrays, s, i); } swap(arrays, s, l);//交换 中轴 和 <p段的最后一个元素 return s; } /** * 交换两个数 */ private static void swap(int[] arrays, int s, int i) { int temp; temp = arrays[s]; arrays[s] = arrays[i]; arrays[i] = temp; } }

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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