時間復雜度:O(Nlog(N))
額外空間復雜度:O(log(N))
是否可實現穩定性:否
思路:
快排思路:把整個區域劃分為三個區域,小于區,等于區,大于區
劃分標準:從整個數組中隨機選一個數,作為等于區的數值
然后比較,設置小于區的最大初始下標為less=l-1,大于區的初始最小下標為more=r, 如果l比r小,就加入小于區 ++less和l++位置的數交換位置; 大于,就把l和--more的數換;等于就l++。然后執行下去,最后返回一個數組,存儲的兩個數,分別是等于區的起始位置和最后的位置,然后把小于區和大于區分別遞歸partition過程,最后就拍出來了,在這里小于區是p[0]-1,大于區是p[1]+1,也就是p[p.length-1]
例子:
比如數組{2,4,9,1,4},4就是隨機選出來的等于區劃分的標準,開始比較,2小于4,所以小于區+1,和l++交換,繼續,4=4所以小于區不變,l++,然后9>4,--more和l換換完之后{2,4,1,9,4,},然后1<4
小于區+1并且4和1,{2,1,4,9,4}最后把大于區的第一個和4換,結果是{2,1,4,4,9},然后遞歸就可以得到結果,實際操作根據代碼畫圖寫比較明了,在小于區的下標,和大于區的下標變換中。
代碼:
public static void quickSort(int[] arr) {
if (arr == null || arr.length < 2) {
return;
}
quickSort(arr, 0, arr.length - 1);
}
public static void quickSort(int[] arr, int l, int r) {
if (l < r) {
//取[l,r]的任意一個數當作等于區的值
swap(arr, l + (int) (Math.random() * (r - l + 1)), r);
int[] p = partition(arr, l, r);
quickSort(arr, l, p[0] - 1);
quickSort(arr, p[1] + 1, r);
}
}
public static int[] partition(int[] arr,int l,int r){
//初始的小于區的最大下標
int less = l-1;
//大于區的最小下標
int more = r;
while (l<more){
if (arr[l]<arr[r]){
swap(arr,++less,l++);
}else if (arr[l]>arr[r]){
swap(arr,--more,l);
}else {
l++;
}
}
//交換大于區的第一個數和r的位置,交換后more的位置就是等于區的最后一個數的位置
swap(arr,more,r);
//返回的是等于區的第一個位置和等于區的最后一個位置
return new int[]{less+1,more};
}
public static void swap(int[] arr, int i, int j) {
int tmp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = tmp;
}
在這里以及之前的i++,++i的區別提醒一下,比如arr[i++] = arr [++j],實際上的執行順序如下
j = j+1;
arr[i] = arr[j];
i = i +1;