韩顺平 数据结构与算法 （8

韩顺平 数据结构与算法 （8 快速排序(Quicksort)

1. 基础介绍

   快速排序是对冒泡排序的一种改进。

2. 基本思想

   通过一趟排序，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要比另一部分的所有数据要小，然后按此方法对这两部数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，于此达到整个数据变成有序序列

3. 快排示意图

4. 代码演示——递归（1s_8百万）

特点：单while含双while

package DataStructures.Sort;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Arrays;
import java.util.Date;

public class QuickSort {
    public static void main(String[] args) {
        //int arr[] = {-9, 78, 0, 23, 0, -567, 70};
//测试一个八万的数组的时间复杂度
        //预测O(n^2)
        int arr[] = new int[80000];
        for (int i = 0; i < 80000; i++) {
            arr[i] = (int) (Math.random() * 8000000);//生成一个[0,8000000)
        }
        Date data1 = new Date();
        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyy-MM-dd HH:mm:ss:SSSS");
        String date1Str = simpleDateFormat.format(data1);
        System.out.println("排序前的时间是" + date1Str);
        //---排序---
        //shellSort(arr);
        quickSort(arr, 0, arr.length - 1);
        //System.out.println(Arrays.toString(arr));
        //---排序完毕---
        Date data2 = new Date();
        String date2Str = simpleDateFormat.format(data2);
        System.out.println("排序后的时间是" + date2Str);
        //System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

    public static void quickSort(int arr[], int left, int right) {
        int l = left;
        int r = right;
        //pivot :中轴
        int pivot = arr[(left + right) / 2];
        //临时变量，作为交换时使用
        int temp = 0;
        //while循环的目的是让比pivot小的放在左边，大的放右边
        while (l < r) {
            //while循环的目的是在pivot的左边一直找，找到大于等于pivot的值才退出
            while (arr[l] < pivot) {
                l += 1;
            }
            //while循环的目的是在pivot的右边一直找，找到小于等于pivot的值才退出
            while (arr[r] > pivot) {
                r -= 1;
            }
            //满足下面条件就退出
            if (l >= r) {
                break;
            }
            //交换
            temp = arr[l];
            arr[l] = arr[r];
            arr[r] = temp;
            //若果交换完后，发现arr[l]==pivot，r前移
            if (arr[l] == pivot) {
                r -= 1;
            }
            //如果交换完后，发现arr[r]==pivot，l后移
            if (arr[r] == pivot) {
                l += 1;
            }
        }
        if (l == r) {
            l += 1;
            r -= 1;
        }
        if (left < r) {
            quickSort(arr, left, r);
        }
        if (right > l) {
            quickSort(arr, l, right);
        }
    }
}