图解Java排序算法之快速排序的三数取中法

目录
  • 基本步骤
    • 三数取中
    • 根据枢纽值进行分割
  • 代码实现
  • 总结

基本步骤

三数取中

在快排的过程中,每一次我们要取一个元素作为枢纽值,以这个数字来将序列划分为两部分。在此我们采用三数取中法,也就是取左端、中间、右端三个数,然后进行排序,将中间数作为枢纽值。

根据枢纽值进行分割

 

代码实现

package sortdemo;
import java.util.Arrays;
/**
 * Created by chengxiao on 2016/12/14.
 * 快速排序
 */
public class QuickSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0};
        quickSort(arr, 0, arr.length - 1);
        System.out.println("排序结果:" + Arrays.toString(arr));
    }
    /**
     * @param arr
     * @param left  左指针
     * @param right 右指针
     */
    public static void quickSort(int[] arr, int left, int right) {
        if (left < right) {
            //获取枢纽值,并将其放在当前待处理序列末尾
            dealPivot(arr, left, right);
            //枢纽值被放在序列末尾
            int pivot = right - 1;
            //左指针
            int i = left;
            //右指针
            int j = right - 1;
            while (true) {
                while (arr[++i] < arr[pivot]) {
                }
                while (j > left && arr[--j] > arr[pivot]) {
                }
                if (i < j) {
                    swap(arr, i, j);
                } else {
                    break;
                }
            }
            if (i < right) {
                swap(arr, i, right - 1);
            }
            quickSort(arr, left, i - 1);
            quickSort(arr, i + 1, right);
        }
    }
    /**
     * 处理枢纽值
     *
     * @param arr
     * @param left
     * @param right
     */
    public static void dealPivot(int[] arr, int left, int right) {
        int mid = (left + right) / 2;
        if (arr[left] > arr[mid]) {
            swap(arr, left, mid);
        }
        if (arr[left] > arr[right]) {
            swap(arr, left, right);
        }
        if (arr[right] < arr[mid]) {
            swap(arr, right, mid);
        }
        swap(arr, right - 1, mid);
    }
    /**
     * 交换元素通用处理
     *
     * @param arr
     * @param a
     * @param b
     */
    private static void swap(int[] arr, int a, int b) {
        int temp = arr[a];
        arr[a] = arr[b];
        arr[b] = temp;
    }
}

排序结果

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

总结

快速排序是一种交换类的排序,它同样是分治法的经典体现。在一趟排序中将待排序的序列分割成两组,其中一部分记录的关键字均小于另一部分。然后分别对这两组继续进行排序,以使整个序列有序。在分割的过程中,枢纽值的选择至关重要,本文采取了三位取中法,可以很大程度上避免分组"一边倒"的情况。快速排序平均时间复杂度也为O(nlogn)级。

本篇文章就到这里了,希望能够给你带来帮助,也希望您能够多多关注我们的更多内容!

(0)

相关推荐

  • Java实现快速排序算法的完整示例

    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"

  • java 排序算法之快速排序

    目录 简单介绍 基本思想 思路分析 代码实现 推导实现 完整实现 大数据量耗时测试 性能分析 简单介绍 快速排序(Quicksort) 是对 冒泡排序的一种改进. 基本思想 快速排序算法通过多次比较和交换来实现排序,其排序流程如下: (1)首先设定一个分界值(基准值),通过该分界值将数组分成左右两部分. (2)将大于或等于分界值的数据集中到数组右边,小于分界值的数据集中到数组的左边.此时,左边部分中各元素都小于或等于分界值,而右边部分中各元素都大于或等于分界值. (3)然后,左边和右边的数据可以

  • Java基于分治法实现的快速排序算法示例

    本文实例讲述了Java基于分治法实现的快速排序算法.分享给大家供大家参考,具体如下: package cn.nwsuaf.quick; /** * 随机产生20个数,并对其进行快速排序 * * @author 刘永浪 * */ public class Quick { /** * 交换函数,实现数组中两个数的交换操作 * * @param array * 待操作数组 * @param i * 交换数组的第一个下标 * @param j * 交换数组的第二个下标 */ public static

  • 详解Java双轴快速排序算法

    目录 一.前言 二.回顾单轴快排 三.双轴快排分析 3.1.总体情况分析 3.2.k交换过程 3.3.收尾工作 四.双轴快排代码 一.前言 首选,双轴快排也是一种快排的优化方案,在JDK的Arrays.sort()中被主要使用.所以,掌握快排已经不能够满足我们的需求,我们还要学会双轴快排的原理和实现才行. 二.回顾单轴快排 单轴快排也就是我们常说的普通快速排序,对于快速排序我想大家应该都很熟悉:基于递归和分治的,时间复杂度最坏而O(n2),最好和平均情况为O(nlogn). 而快排的具体思路也很

  • JAVA十大排序算法之快速排序详解

    目录 快速排序 问题 思路 荷兰国旗问题 代码实现 时间复杂度 算法稳定性 总结 快速排序 快速排序是对冒泡排序的一种改进,也是采用分治法的一个典型的应用.JDK中Arrays的sort()方法,具体的排序细节就是使用快速排序实现的. 从数组中任意选取一个数据(比如数组的第一个数或最后一个数)作为关键数据,我们称为基准数(pivot,或中轴数),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,也称为分区(partition)操作. 问题 若给定一个无序数组

  • 快速排序算法在Java中的实现

    快速排序的原理:选择一个关键值作为基准值.比基准值小的都在左边序列(一般是无序的),比基准值大的都在右边(一般是无序的).一般选择序列的第一个元素. 一次循环:从后往前比较,用基准值和最后一个值比较,如果比基准值小的交换位置,如果没有继续比较下一个,直到找到第一个比基准值小的值才交换.找到这个值之后,又从前往后开始比较,如果有比基准值大的,交换位置,如果没有继续比较下一个,直到找到第一个比基准值大的值才交换.直到从前往后的比较索引>从后往前比较的索引,结束第一次循环,此时,对于基准值来说,左右两

  • 图解Java排序算法之快速排序的三数取中法

    目录 基本步骤 三数取中 根据枢纽值进行分割 代码实现 总结 基本步骤 三数取中 在快排的过程中,每一次我们要取一个元素作为枢纽值,以这个数字来将序列划分为两部分.在此我们采用三数取中法,也就是取左端.中间.右端三个数,然后进行排序,将中间数作为枢纽值. 根据枢纽值进行分割 代码实现 package sortdemo; import java.util.Arrays; /** * Created by chengxiao on 2016/12/14. * 快速排序 */ public class

  • 图解Java排序算法之希尔排序

    目录 基本思想 代码实现 总结 希尔排序是希尔(Donald Shell)于1959年提出的一种排序算法.希尔排序也是一种插入排序,它是简单插入排序经过改进之后的一个更高效的版本,也称为缩小增量排序,同时该算法是冲破O(n2)的第一批算法之一.本文会以图解的方式详细介绍希尔排序的基本思想及其代码实现. 基本思想 希尔排序是把记录按下标的一定增量分组,对每组使用直接插入排序算法排序:随着增量逐渐减少,每组包含的关键词越来越多,当增量减至1时,整个文件恰被分成一组,算法便终止. 简单插入排序很循规蹈

  • 图解Java排序算法之堆排序

    目录 预备知识 堆排序 堆 堆排序基本思想及步骤 再简单总结下堆排序的基本思路: 总结 预备知识 堆排序 堆排序是利用堆这种数据结构而设计的一种排序算法,堆排序是一种选择排序,它的最坏,最好,平均时间复杂度均为O(nlogn),它也是不稳定排序.首先简单了解下堆结构. 堆 堆是具有以下性质的完全二叉树:每个结点的值都大于或等于其左右孩子结点的值,称为大顶堆:或者每个结点的值都小于或等于其左右孩子结点的值,称为小顶堆.如下图: 同时,我们对堆中的结点按层进行编号,将这种逻辑结构映射到数组中就是下面

  • 图解Java排序算法之3种简单排序

    目录 简单选择排序 代码实现 冒泡排序 代码实现 直接插入排序 代码实现 总结 排序是数据处理中十分常见且核心的操作,虽说实际项目开发中很小几率会需要我们手动实现,毕竟每种语言的类库中都有n多种关于排序算法的实现.但是了解这些精妙的思想对我们还是大有裨益的.本文简单温习下最基础的三类算法:选择,冒泡,插入. 先定义个交换数组元素的函数,供排序时调用 /** * 交换数组元素 * @param arr * @param a * @param b */ public static void swap

  • 图解Java排序算法之归并排序

    目录 基本思想 合并相邻有序子序列 代码实现 总结 基本思想 归并排序(MERGE-SORT)是利用归并的思想实现的排序方法,该算法采用经典的分治(divide-and-conquer)策略(分治法将问题分(divide)成一些小的问题然后递归求解,而治(conquer)的阶段则将分的阶段得到的各答案"修补"在一起,即分而治之). 分而治之 可以看到这种结构很像一棵完全二叉树,本文的归并排序我们采用递归去实现(也可采用迭代的方式去实现).分阶段可以理解为就是递归拆分子序列的过程,递归深

  • PHP排序算法之快速排序(Quick Sort)及其优化算法详解

    本文实例讲述了PHP排序算法之快速排序(Quick Sort)及其优化算法.分享给大家供大家参考,具体如下: 基本思想: 快速排序(Quicksort)是对冒泡排序的一种改进.他的基本思想是:通过一趟排序将待排记录分割成独立的两部分,其中一部分的关键字均比另一部分记录的关键字小,则可分别对这两部分记录继续进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以达到整个序列有序的目的. 基本算法步骤: 举个栗子: 假如现在待排序记录是: 6   2   7   3   8   9 第一步.创建变量 $low 指

  • java 排序算法之归并排序

    目录 简单介绍 基本思想 思路分析 代码实现 对代码的一些改进 大数据量耗时测试 复杂度 简单介绍 归并排序(merge sort)是利用 归并 的思想实现的排序方法,该算法采用经典的 分治(divide-and-conquer)策略 : 分(divide):将问题分成一些小的问题,然后递归求解 治(conquer):将分的阶段得到的各答案「修补」在一起 即:分而治之 该算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一个非常典型的应用.将已有序的子序列合并,得到完全有序的序列:即先使

  • 图解Java经典算法冒泡选择插入希尔排序的原理与实现

    目录 一.冒泡排序 1.基本介绍 2.代码实现 二. 选择排序 1.基本介绍 2.代码实现 三.插入排序 1.基本介绍 2.代码实现 四.希尔排序 1.基本介绍 2.代码实现(交换排序) 3.代码实现(移位排序) 一.冒泡排序 1.基本介绍 冒泡排序是重复地走访要排序的元素,依次比较两个相邻的元素,如果它们的顺序与自己规定的不符合,则把两个元素的位置交换.走访元素重复地进行,直到没有相邻元素需要交换为止,完成整个排序过程. 算法原理 1.比较相邻元素,如果前一个元素大于后一个元素,则交换. 2.

  • 图解Java经典算法快速排序的原理与实现

    目录 快速排序 算法原理 图解 Java代码实现 算法分析 快速排序 通过一趟排序将待排元素分成独立的两部分,其中一部分为比基准数小的元素,另一部分则是比基准数大的元素.然后对这两部分元素再按照前面的算法进行排序,直到每一部分的元素都只剩下一个. 本质上来看,快速排序应该算是在冒泡排序基础上的递归分治法. 算法原理 从数列中挑出一个元素作为基准点 重新排序数列,所有元素比基准值小的摆放在基准前面,所有元素比基准值大的摆在基准的后面 然后基准值左右两边,重复上述步骤 通过递归把基准值元素左右两侧的

随机推荐