快速排序算法—图文详解,一篇就够了!

基本思想:

采用“分治”的思想,对于一组数据,选择一个基准元素(base),通常选择第一个或最后一个元素,通过第一轮扫描,比base小的元素都在base左边,比base大的元素都在base右边,再有同样的方法递归排序这两部分,直到序列中所有数据均有序为止。

图文详解 :

以 [3,4,6,1,2,4,7] 为例,以第一个元素3为base,定义左右两个指针(小熊l,小熊r),分别从两端开始扫描。从右向左找比3小的数,替换l所在位置的元素。再从左往右找比3大的数,然后替换r所在位置的元素。重复此过程直至两个小熊重合(两个指针指向同一元素),base替换此元素,此时第一轮结束。再递归排序base左右两部分的元素。

刚开始的时候让🐻l 指向序列的最左边,指向数字3。让🐻r 指向序列的最右边,指向数字 7。

首先🐻r出动,一步步向左移,直到找到比base小的数停下来,替换此时🐻l所在位置的元素

替换后的序列为 [2,4,6,1,2,4,7]

🐻l出动,向右移直到找到比base大的数停下来,替换此时🐻r所在位置的元素

替换后的序列为 [2,4,6,1,4,4,7],🐻r再次出动,重复上述步骤

比base小,替换🐻l所在位置的元素

替换后的序列为[2,1,6,1,4,4,7],🐻l再次出动

比base大,替换🐻r所在位置的元素

替换后的序列为[2,1,6,6,4,4,7],🐻r再次出动

此时🐻l、🐻r指向同一元素

base替换此元素

第一轮扫描完成,序列为 [2,1,3,6,4,4,7],此时base(3)左边的元素都比它小,右边的元素都比它大,再对这两部分进行上述操作。

代码实现 :

public static void quickSort(int nums[], int start, int end) {

//数组有多个元素进行排序

if (start < end) {

int base = nums[start];//以要进行排序数组第0个元素为base

int left = start;//左指针

int right = end;//右指针

while (left < right) {

//从右向左找,比base大,right--

while (left< right && nums[right] >= base) {

right--;

}

//比base小,替换left所在位置的数字

nums[left] = nums[right];

//从左向右找,比base小,left++

while (left < right && nums[left] <= base){

left++;

}

//比base大,替换right所在位置的数字

nums[right] = nums[left];

}

nums[left] = base;//此时left=right,用base替换这个位置的数字

//排列比base小的数字的数组

quickSort(nums, start, left - 1);

//排列比base大的数字的数组

quickSort(nums, left + 1, end);

}

}

采用分治的思想,先找到 每次分割的点 pos ,再排序。

/*

left:数组左边界

right:数组右边界

*/

public void quickSort(int[] arr, int left, int right){

if(left < right){

int pos = partition(arr, left, right);

quickSort(arr, left, pos - 1);

quickSort(arr, pos + 1, right);

}

}

public int partition(int[] arr, int left, int right){

int base = arr[left];

while(left < right){

while(left < right && arr[right] >= base){

right--;

}

arr[left] = arr[right];

while(left < right && arr[left] <= base){

left++;

}

arr[right] = arr[left];

}

arr[left] = base;

return left;

}

}