快速排序实战

今天药忘吃喽~ 2021-07-25 00:18 322阅读 0赞

# 一 快速排序法介绍 #

快速排序（Quicksort）是对冒泡排序的一种改进。基本思想是：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比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。

# 二 开始排序示意图 #

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NoZW5ncWl1bWluZw_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

# 三 开始排序图解 #

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NoZW5ncWl1bWluZw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

# 四 实战 #

## 1 要求 ##

a 对 \[-9,78,0,23,-567,70\] 进行从小到大的排序， 要求使用快速排序法。

b 800w数据测试

## 2 分析 ##

如果取消左右递归，结果是 -9 -567 0 23 78 70

如果取消右递归，结果是 -567 -9 0 23 78 70

如果取消左递归,结果是 -9 -567 0 23 70 78

## 3 代码 ##

package com.atguigu.sort;
    
    import java.text.SimpleDateFormat;
    import java.util.Arrays;
    import java.util.Date;
    
    /**
    * @className: QuickSort
    * @description: 快速排序
    * @date: 2021/3/12
    * @author: 贝医
    */
    public class QuickSort {
        /**
         * 功能描述：快速排序测试
         *
         * @param args 命令行
         * @author 贝医
         * @date 2021/3/12
         */
        public static void main(String[] args) {
            // 待排序的数
            // int[] arr = {-9,78,0,23,-567,70, -1,900, 4561};
            // 测试快速排序的执行速度
            // 8000000个的随机数
            int[] arr = new int[8000000];
            for (int i = 0; i < 8000000; i++) {
                arr[i] = (int) (Math.random() * 8000000); // 生成一个[0, 8000000) 数
            }
            // System.out.println("排序前");
            Date data1 = new Date();
            SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
            String date1Str = simpleDateFormat.format(data1);
            System.out.println("排序前的时间是=" + date1Str);
            quickSort(arr, 0, arr.length - 1);
            Date data2 = new Date();
            String date2Str = simpleDateFormat.format(data2);
            System.out.println("排序后的时间是=" + date2Str);
            //System.out.println("arr=" + Arrays.toString(arr));
        }
    
        public static void quickSort(int[] arr, int left, int right) {
            int l = left; // 左下标  0
            int r = right; // 右下标 8
            // pivot 中轴值
            int pivot = arr[(left + right) / 2];
            int temp; //临时变量，作为交换时使用
            // while循环的目的是让比 pivot（-567） 值小放到左边，比pivot（-567） 值大放到右边
            while (l < r) {
                // 在 pivot 的左边一直找,找到大于等于 pivot 值,才退出
                while (arr[l] < pivot) {
                    l += 1;
                }
                // 在pivot的右边一直找,找到小于等于 pivot 值,才退出
                while (arr[r] > pivot) {
                    r -= 1;
                }
                // 如果l >= r说明pivot 的左右两的值，已经按照左边全部是小于等于pivot值，右边全部是大于等于pivot值
                if (l >= r) {
                    break;
                }
                // 交换
                temp = arr[l];
                arr[l] = arr[r];
                arr[r] = temp;
                // 如果交换完后，发现这个arr[l] == pivot值 相等 r--， 前移
                if (arr[l] == pivot) {
                    r -= 1;
                }
                // 如果交换完后，发现这个arr[r] == pivot值 相等 l++， 后移
                if (arr[r] == pivot) {
                    l += 1;
                }
            }
            // 如果 l == r, 必须l++, r--, 否则为出现栈溢出
            if (l == r) {
                l += 1;
                r -= 1;
            }
            // 前面的一切都是为了确定中轴值得最终位置值，也就是得出 r 和 l
            // 向左递归
            if (left < r) {
                quickSort(arr, left, r);
            }
            // 向右递归
            if (right > l) {
                quickSort(arr, l, right);
            }
        }
    }

4 测试

排序前的时间是=2021-03-12 20:28:34
    排序后的时间是=2021-03-12 20:28:35

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