Java常见排序算法之快速排序

在学习算法的过程中，我们难免会接触很多和排序相关的算法。总而言之，对于任何编程人员来说，基本的排序算法是必须要掌握的。

从今天开始，我们将要进行基本的排序算法的讲解。Are you ready？Let‘s go~~~

1、排序算法的基本概念的讲解

时间复杂度:需要排序的的关键字的比较次数和相应的移动的次数。

空间复杂度:分析需要多少辅助的内存。

稳定性:如果记录两个关键字的A和B它们的值相等，经过排序后它们的位置没有发生交换，那么我们称这个排序算法是稳定的。

否则我们称这个排序算法是不稳定的。

排序算法的常见分类:

1、内部排序（最常见的一种排序方式，不需要借助第三方辅助存储工具）

2、外部排序（需要借助外部存储来辅助完成相关的排序操作）

如果参与排序的数据元素非常的多，数据量非常的大，计算机无法把整个排序过程放到内存中进行的话，

我们必须借助外部存储器如磁盘来完成，这种排序方式，我们称之为外部排序。

其中外部排序最常见的就是多路归并排序，即将原始文件分解成多个能够一次性装入内存的部分，分别把每一部分调入

内存完成相应的排序，接下来在对多个有序的外部文件进行多路归并排序。

对于我们绝大多数的程序员而言，我们经常遇到的为内部排序。接下来我们将要对常见的内部排序进行相应的讲解。

今天要讲解的内部排序为:

快速排序

  1、快速排序的基本概念的讲解

      快速排序（Quicksort）是对冒泡排序的一种改进。

快速排序由C. A. R. Hoare在1962年提出。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

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。

 

一趟快速排序的算法是：

1）设置两个变量i、j，排序开始的时候：i=0，j=N-1；

2）以第一个数组元素作为关键数据，赋值给key，即key=A[0]；

3）从j开始向前搜索，即由后开始向前搜索(j--)，找到第一个小于key的值A[j]，将A[j]和A[i]互换；

4）从i开始向后搜索，即由前开始向后搜索(i++)，找到第一个大于key的A[i]，将A[i]和A[j]互换；

5）重复第3、4步，直到i=j； (3,4步中，没找到符合条件的值，即3中A[j]不小于key,4中A[i]不大于key的时候改变j、i的值，使得j=j-1，

    i=i+1，直至找到为

止。找到符合条件的值，进行交换的时候i， j指针位置不变。另外，i==j这一过程一定正好是i+或j-完成的时候，此时令循环结束）。

  2、快速排序的Java代码实现

package com.yonyou.test;

/**
 * 内部排序算法之快速排序
 * 默认按照从小到大进行排序操作
 * @author 小浩
 * @创建日期 2015-3-24
 */
public class Test{
	public static void main(String[] args) {
   //需要进行排序的数组
	int[] array=new int[]{8,3,2,1,7,4,6,5};
	 //输出原数组的内容
    printResult(array);
	//进行快速排序操作
	quickSort(array,0,array.length-1);
	//输出排序后的相关结果
	printResult(array);
	}

	/**
	 * 快速排序的方法
	 * @param array
	 */
	private static void quickSort(int[] array,int start,int end) {
		if(start==end)
			return;
		int i=start+1;
		int j=end;

		while(i<j)
		{
		for(;array[i]<array[start]&&i<j;i++);
		for(;array[j]>array[start]&&j>i;j--);
//		4,2,1,7,2,3,6,5
//		4,2,1,3,2,7,6,5
		swap(array,i,j);
		}

		if(array[i]<array[start])
			swap(array,i,start);
		quickSort(array,start,i-1);
		quickSort(array,i,end);
	}

	/**
     *
	 * 输出相应数组的结果
	 * @param array
	 */
	private static void printResult(int[] array) {
       for(int value:array)
    	   System.out.print(" "+value+" ");
      System.out.println();
	}

	/**
	 * 交换数组中两个变量的值
	 * @param array
	 * @param i
	 * @param j
	 */
	private static void swap(int[] array,int i,int j){
		int temp=array[i];
		array[i]=array[j];
		array[j]=temp;
	}
}