排序算法-Java实现快速排序算法

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开篇介绍

大家好，公众号【Java极客思维】近期会整理一些Java高频面试题分享给小伙伴，也希望看到的小伙伴在找工作过程中能够用得到！本章节主要针对Java快速排序算法的实现进行分享。

首先，来看一下，快速排序的实现的动态图：

快速排序介绍：

快速排序，根据教科书说法来看，是冒泡排序的一种改进。

快速排序，由一个待排序的数组（array），以及找准三个变量：

• 中枢值（pivot）

• 左值（left）

• 右值（right）

根据中枢值（pivot）来做调整，将数组（array）分为三个部分：

• 第一部分：中枢值（pivot），单独数字构成，这个值在每次排序好的"最中间"；

• 第二部分：左边数组（由array的一部分组成），这个数组在第一部分 中枢值（pivot） 的"左边"，其中左边数组中的每一个值（不一定是排序好的，可能是乱序的），都要比中枢值和右边数组的值要小；

• 第三部分：右边数组（由array的一部分组成），这个数组在第一部分 中枢值（pivot）的"右边"，其中右边数组的每一个值（不一定是排序好的，可能是乱序的），都要比中枢值和左边数组的值要大

以上就是快速排序要做的第一步，将数组按照：左边数组 、 中枢值 、 右边数组 区分开来。

再根据 递归思想 ， 对 左边数组 、 中枢值 、 右边数组 不断递归循环操作，不断拆分出三部分来，最终达到快速排序的效果。

核心逻辑：

快排算法递归调用：

接下来附上完整实现代码：

public class QuickSort {

    /**
     * 快速排序调用方法
     *
     * @param ary   待排序数组
     * @param left  左值
     * @param right 右值
     * @return int值
     * @author Cansluck
     */
    public static int getSortNum(int[] ary, int left, int right) {
        // 定义一个中枢值pivot，让其等于数组的左值，枢轴选定后永远不变，最终在中间，前小后大
        int pivot = ary[left];
        while (left < right) {
            // 看后面ary[right] > pivot比较，如果右边数组值大于中枢值，说明不需要调整位置，则让右值（right）自减1
            while (left < right && ary[right] >= pivot) {
                right--;  // 执行自减操作
            }
            // 如果上面循环不符合条件的，则说明右边数组的一个值，小于中枢值（pivot），则将其替换到左边数组中
            ary[left] = ary[right];
            // 看后面ary[left] < pivot比较，如果左边数组值小于中枢值，说明不需要调整位置，则让左值（left）自增1
            while (left < right && ary[left] <= pivot) {
                left++;  // 执行自增操作
            }
            // 如果上面循环不符合条件，则说明左边数组的一个值，大于中枢值（pivot），则将其替换到右边数组中
            ary[right] = ary[left];
        }
        // 最后将中枢值给自增后的左边数组的一个值中
        ary[left] = pivot;
        // 返回左边数组下标
        return left;
    }

    /**
     * 快速排序递归方法
     *
     * @author Cansluck
     * @param ary   待排序数组
     * @param left  左值
     * @param right 右值
     */
    public static void quickSort(int[] ary, int left, int right) {
        // 定义中枢值
        int pivot;
        // 判断
        if (left < right) {
            // 根据方法得到了每次中枢值的位置
            pivot = getSortNum(ary, left, right);
            // 根据中枢值（pivot），来对左边数组进行递归调用快速排序
            quickSort(ary, left, pivot - 1);
            // 根据中枢值（pivot），来对右边数组进行递归调用快速排序
            quickSort(ary, pivot + 1, right);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] ary = {97, 58, 12, 88, 77, 22, 33, 44, 66, 22};
        quickSort(ary, 0, ary.length - 1);
        for (int i = 0; i < ary.length; i++) {
            if (i != ary.length - 1)
                System.out.print(ary[i] + ", ");
            else
                System.out.println(ary[i]);
        }
    }
}

以上就是快速排序的详细介绍及完整实现。有兴趣的小伙伴也自行实现以下吧~

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