快速排序原理及Java实现
1、基本思想:
快速排序是我们之前学习的冒泡排序的升级,他们都属于交换类排序,都是采用不断的比较和移动来实现排序的。快速排序是一种非常高效的排序算法,它的实现,增大了记录的比较和移动的距离,将关键字较大的记录从前面直接移动到后面,关键字较小的记录从后面直接移动到前面,从而减少了总的比较次数和移动次数。同时采用“分而治之”的思想,把大的拆分为小的,小的拆分为更小的,其原理如下:对于给定的一组记录,选择一个基准元素,通常选择第一个元素或者最后一个元素,通过一趟扫描,将待排序列分成两部分,一部分比基准元素小,一部分大于等于基准元素,此时基准元素在其排好序后的正确位置,然后再用同样的方法递归地排序划分的两部分,直到序列中的所有记录均有序为止。
2、复杂度分析:
(1)最坏时间复杂度
最坏情况是指每次区间划分的结果都是基准关键字的左边(或右边)序列为空,而另一边区间中的记录仅比排序前少了一项,即选择的关键字是待排序记录的最小值或最大值。最坏情况下快速排序的时间复杂度为。
(2)最好时间复杂度
最好情况是指每次区间划分的结果都是基准关键字的左右两边长度相等或者相差为1,即选择的基准关键字为待排序的记录的中间值。此时进行比较次数总共为 nlogn,所以最好情况下快速排序的时间复杂度为。
(3)平均时间复杂度
快速排序的平均时间复杂度为。在所有平均时间复杂度为O(nlogn)的算法中,快速排序的平均性能是最好的。
(4)空间复杂度
快速排序的过程中需要一个栈空间来实现递归。最好情况,递归树的深度为,其空间复杂度也就是O(nlogn);最坏情况下,需要进行 n-1次递归,其空间复杂度为O(n);平均情况,空间复杂度为O(nlogn).
(5)基准关键字的选取,基准关键字的选取是决定快速排序算法的关键,常用的基准关键字的选取方式如下:
第一种:三者取中。将序列首、尾和中间位置上的记录进行比较,选择三者中值作为基准关键字。
第二种:取left和right之间的一个随机数,用n[m]作为基准关键字。采用这种方法得到的快速排序一般称为随机的快速排序。
3、排序过程如下:
以数组{49,38,65,97,76,13,27,49}为例,选择第一个元素49为基准
初始化关键字: [49,38,65,97,76,13,27,49]
4、Java实现如下:
public static void quickSort(int[] a, int low, int high) {
if (low >= high) {
return;
}
int low0 = low;
int high0 = high;
boolean forward = false;
while (low0 != high0) {
if (a[low0] > a[high0]) {
int tmp = a[low0];
a[low0] = a[high0];
a[high0] = tmp;
forward = !forward;
}
if (forward) {
low0++;
} else {
high0--;
}
}
low0--;
high0++;
quickSort(a, low, low0);
quickSort(a, high0, high);
} /**
* 快速排序的简单调用形式<br>
* 方便测试和调用<br>
* @param a
*/
public static void quickSort(int[] a) {
quickSort(a, 0, a.length - 1);
}
快速排序原理及Java实现的更多相关文章
- CLH lock 原理及JAVA实现
--喜欢记得关注我哟[shoshana]-- 前记 JUC中的Lock中最核心的类AQS,其中AQS使用到了CLH队列的变种,故来研究一下CLH队列的原理及JAVA实现 一. CLH背景知识 SMP ...
- 跳跃表-原理及Java实现
跳跃表-原理及Java实现 引言: 上周现场面试阿里巴巴研发工程师终面,被问到如何让链表的元素查询接近线性时间.笔者苦思良久,缴械投降.面试官告知回去可以看一下跳跃表,遂出此文. 跳跃表的引入 我们知 ...
- 一致性Hash算法原理,java实现,及用途
学习记录: 一致性Hash算法原理及java实现:https://blog.csdn.net/suifeng629/article/details/81567777 一致性Hash算法介绍,原理,及使 ...
- 交换排序—快速排序(Quick Sort)原理以及Java实现
交换排序—快速排序(Quick Sort) 基本思想: 1)选择一个基准元素,通常选择第一个元素或者最后一个元素, 2)通过一趟排序讲待排序的记录分割成独立的两部分,其中一部分记录的元素值均比基准元素 ...
- java编码原理,java编码和解码问题
java的编码方式原理 java的JVM的缺省编码方式由系统的“本地语言环境”设置确定,和操作系统的类型无关 . 在JAVA源文件-->JAVAC-->Class-->Java--& ...
- 从使用到原理学习Java线程池
线程池的技术背景 在面向对象编程中,创建和销毁对象是很费时间的,因为创建一个对象要获取内存资源或者其它更多资源.在Java中更是如此,虚拟机将试图跟踪每一个对象,以便能够在对象销毁后进行垃圾回收. 所 ...
- 一致性哈希算法原理及Java实现
一致性哈希算法在1997年由麻省理工学院提出的一种分布式哈希(DHT)实现算法,设计目标是为了解决因特网中的热点(Hot spot)问题,初衷和CARP十分类似.一致性哈希修正了CARP使用的简 单 ...
- 排序算法——交换排序(冒泡排序、快速排序)(java)
一.冒泡排序 时间复杂度:O(n^2) 公认最慢的排序,每次把最大/最小的放一边,原理: [57,68,59,52] [57,68,59,52] [57,59,68,52] [57,59,52,68] ...
- 最短路径A*算法原理及java代码实现(看不懂是我的失败)
算法仅仅要懂原理了,代码都是小问题,先看以下理论,尤其是红色标注的(要源代码请留下邮箱,有測试用例,直接执行就可以) A*算法 百度上的解释: A*[1](A-Star)算法是一种静态路网中求解最短路 ...
随机推荐
- 测试开发之Django——No2.Django的安装以及项目创建
开发平台:Mac Python版本:3.7 Django版本:2.0.5 一.Django的安装 1.pip安装 输入命令pip install Django==2.0.5 说明:不指定版本,则安装的 ...
- 可视化并理解CNN
参考:https://zhuanlan.zhihu.com/p/24833574 学习论文[1311.2901] Visualizing and Understanding Convolutional ...
- phpMyAdmin setup.php脚本的任意PHP代码注入漏洞
phpMyAdmin (/scripts/setup.php) PHP 注入代码 此漏洞代码在以下环境测试通过: phpMyAdmin 2.11.4, 2.11.9.3, 2.11.9.4, ...
- 记2013年度成都MVP社区巡讲
上个周六在天府软件园A区的翼起来咖啡举行了MVP社区巡讲成都站的活动,这个巡讲活动去年也搞过一次. MVP社区巡讲是 @微软中国MVP项目组 支持的,由各地的MVP担任讲师,给本地技术社区提供的一种社 ...
- Codeforces Round #296 (Div. 1) B - Clique Problem
B - Clique Problem 题目大意:给你坐标轴上n个点,每个点的权值为wi,两个点之间有边当且仅当 |xi - xj| >= wi + wj, 问你两两之间都有边的最大点集的大小. ...
- 洛谷P3964 [TJOI2013]松鼠聚会 [二分答案,前缀和,切比雪夫距离]
题目传送门 松鼠聚会 题目描述 草原上住着一群小松鼠,每个小松鼠都有一个家.时间长了,大家觉得应该聚一聚.但是草原非常大,松鼠们都很头疼应该在谁家聚会才最合理. 每个小松鼠的家可以用一个点x,y表示, ...
- jquery插件机制
jQuery插件开发全解析 jQuery插件的开发包括两种: 一种是类级别的插件开发,即给jQuery添加新的全局函数,相当于给jQuery类本身添加方法.jQuery的全局函数就是属于jQuery命 ...
- kafka配置监控和消费者测试
概念 运维 配置 监控 生产者与消费者 流处理 分区partition 一定条件下,分区数越多,吞吐量越高.分区也是保证消息被顺序消费的基础,kafka只能保证一个分区内消息的有序性 副本 每个分区有 ...
- 命名和目录接口 JNDI-The Java Naming and Directory Interface
命名和目录接口 JNDI-The Java Naming and Directory Interface JNDI (The Java Naming and Directory Interface)为 ...
- Linux环境Tomcat运行报错java.lang.OutOfMemoryError
java.lang.OutOfMemoryError thrown from the UncaughtExceptionHandler in thread "http-bio-8080-ex ...