LeetCode:快速排序

迈不过友情╰ 2022-05-16 11:50 26阅读 0赞

快速排序（Quicksort）是对[冒泡排序][Link 1]的一种改进。

它的基本思想是：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][Link 2]进行，以此达到整个数据变成有序[序列][Link 3]。

设要排序的[数组][Link 4]是A\[0\]……A\[N-1\]，首先任意选取一个数据（通常选用数组的第一个数）作为关键数据，然后将所有比它小的数都放到它前面，所有比它大的数都放到它后面，这个过程称为一趟快速排序。值得注意的是，快速排序不是一种稳定的[排序算法][Link 5]，也就是说，多个相同的值的相对位置也许会在算法结束时产生变动。

第一种实现：

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package Sort;
    
    import java.util.Arrays;
    
    /**
    *类描述:二分查找的精髓在于控制循环的次数，进行遍历
    *@author: 张宇
    *@date: 日期: 2018年8月20日 时间: 上午10:31:45
    *@version 1.0
     */
    
    public class QuickSort {
    	public static void main(String []args){
            int[] arrs = {12,20,5,16,15,1,30,45,23,9};       
            quickSort(arrs,0,arrs.length-1);
            System.out.println(Arrays.toString(arrs));
         } 
    	 //快速排序,递归算法
         private static void quickSort(int[] arr, int low, int high) {
            int start = low;
            int end = high;
            int key = arr[start];
            while (start < end) {
                // 要从尾到前面进行比较
                while (start < end && arr[end] >= key) {
                    end--;
                }
                if (arr[end] <= key) {
                    int temp = arr[end];
                    arr[end] = arr[start];
                    arr[start] = temp;
                }
                // 要从前到后进行比较
                while (start < end && arr[start] <= key) {
                    start++;
                }
                if (arr[start] >= key) {
                    int temp = arr[start];
                    arr[start] = arr[end];
                    arr[end] = temp;
                }
            }
            if (start > low) {
                quickSort(arr, low, start - 1);
            }
            if (end < high) {
                quickSort(arr, end + 1, high);
            }
        }
    }

时间复杂度：O(n\*logn)

空间复杂度：O(n)

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第二种实现：

// 快速排序的设计思路2
        private void quickSort2(int[] arr, int low, int high) {
            int start = low;
            int end = high;
            int key = arr[start];
            while (start != end) {
                while (start < end && key <= arr[end]) {
                    end--;
                }
                while (start < end && key >= arr[start]) {
                    start++;
                }
                if (start != end)
                    swap(arr, start, end);
            }
            swap(arr, start, low);
            if (start > low) {
                quickSort2(arr, low, start - 1);
            }
            if (end < high) {
                quickSort2(arr, end + 1, high);
            }
        }

时间复杂度：O(n\*logn)

空间复杂度：O(n)

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源码github地址：[https://github.com/zhangyu345293721/leetcode][https_github.com_zhangyu345293721_leetcode]

[Link 1]: https://baike.baidu.com/item/%E5%86%92%E6%B3%A1%E6%8E%92%E5%BA%8F/4602306
[Link 2]: https://baike.baidu.com/item/%E9%80%92%E5%BD%92/1740695
[Link 3]: https://baike.baidu.com/item/%E5%BA%8F%E5%88%97/1302588
[Link 4]: https://baike.baidu.com/item/%E6%95%B0%E7%BB%84
[Link 5]: https://baike.baidu.com/item/%E6%8E%92%E5%BA%8F%E7%AE%97%E6%B3%95
[https_github.com_zhangyu345293721_leetcode]: https://github.com/zhangyu345293721/leetcode