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Java中快速排序的实现原理

小樊
82
2024-09-09 18:23:38
栏目: 编程语言

快速排序(Quick Sort)是一种高效的排序算法,其基本思想是通过选取一个基准元素,将数组分为两部分,使得一部分的元素都小于基准元素,另一部分的元素都大于基准元素,然后对这两部分递归地进行快速排序,最终得到有序数组。

快速排序的实现步骤如下:

  1. 选取基准元素:从数组中选取一个元素作为基准元素,通常选取第一个元素、最后一个元素或者随机选取。

  2. 划分:遍历数组,将小于基准元素的值放在基准元素的左边,大于基准元素的值放在基准元素的右边。完成一次划分后,基准元素会处于正确的位置。

  3. 递归排序子数组:对基准元素左边和右边的子数组分别进行递归排序,直到子数组的长度为1或0。

以下是Java中快速排序的实现代码:

public class QuickSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {3, 8, 2, 5, 1, 4, 7, 6};
        quickSort(arr, 0, arr.length - 1);
        for (int num : arr) {
            System.out.print(num + " ");
        }
    }

    public static void quickSort(int[] arr, int low, int high) {
        if (low< high) {
            int pivotIndex = partition(arr, low, high);
            quickSort(arr, low, pivotIndex - 1);
            quickSort(arr, pivotIndex + 1, high);
        }
    }

    private static int partition(int[] arr, int low, int high) {
        int pivot = arr[low];
        int i = low;
        int j = high;
        while (i < j) {
            while (i < j && arr[j] >= pivot) {
                j--;
            }
            if (i < j) {
                arr[i++] = arr[j];
            }
            while (i < j && arr[i] <= pivot) {
                i++;
            }
            if (i < j) {
                arr[j--] = arr[i];
            }
        }
        arr[i] = pivot;
        return i;
    }
}

在这个例子中,我们首先定义了一个quickSort方法,它接收一个整数数组、起始索引和结束索引作为参数。然后我们在partition方法中实现了划分操作,该方法返回基准元素的正确位置。最后,我们在main方法中调用quickSort方法对数组进行排序,并打印排序后的结果。

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