快速排序和分治排序介绍

快速排序让我看了很久，也折磨了我很长时间，因为大体上的思路我是有了，但是写代码时总是出现各种问题，要想把它调试出来对我个人来说还是有一定难度的，而且因为工作和偷懒的原因，导致之前调试不出来的错误放了很久，今天终于出来啦，还是有些小激动的哦，下面来分享一下我的代码并做一点点说明。

　　要学会快速排序，就必须先要学会分治法，分治的思想是给一串乱序的数字（数字是假设，也可以是其他的对象，当然方法的参数可以自己定义哦，我在这里假设有一个整型的数组吧）然后给他一个中间数，分治法会把这些数字以给他的那个是中间数为分界分为两部分，一部分在中间数的左边，另一部分在右边，以这个数为分界点，两边的数现在还是乱序的，我给他定义的方法如下：

//left是数组的想分治部分的左端点，right是数组分治部分的总端点，如长度为10的数组，我想对前5个整数进行分治，则传0，4即可
  public int signalFenZhi(int left,int right){
    if(left<0||left>n-1||right<0||right>n-1){
      return -1;
    }
    int temp = test[left];
    int j=right;
    int i=left;

    while(i<j){
      while(test[j]>=test[left]&&i<j){
        j--;
      }
      while(test[i]<=test[left]&&i<j){
        i++;
      }

      if(i<j){
        temp = test[i];
        test[i]=test[j];
        test[j]=temp;
      }
    }

    if(i==j){
      temp = test[i];
      test[i]=test[left];
      test[left]=temp;
    }

    for(int m=0;m<n;m++){
      System.out.print(test[m]+"   ");
    }

    return i;

  }

当然，也可以把那个中间数当参数传进来，现在我只是单纯的以数组的传进来的第left数做为分界数，这只是为了说明。

　　明白了分治，那么快速排序也就简单了，那就是对已经分为两部分的数再进行分治，依次类推，直到全部的数字都有序为止，代码如下：

public void quickSort(int left,int right){
    if(right-left<1){
      return ;
    }else{
      int point = this.signalFenZhi(left, right);
      System.out.println(point);
      //if(point!=left&&point!=right){
        quickSort(left,point-1);
        quickSort(point+1,right);
      //}
    }
  }

快速排序的效率在众多的排序算法中是很优秀的，时间复杂度为O(N*log2n),但是如果分治的分界点选的不好的话，时间复杂度将会降到（n的平方）,因为如果正好这个数组是有序的，然后我们每次都取传过来的最左端的数，那么效率就会很低，所以要避免发生这种情况，如果检测所有的选项，那么将会很花时间，所以一个折中的办法 ，就是把最左端的数和最右端的数加上一个中间的数，找到他们三个中间的数，以这个为分界值就会变的好一点，在上面方法的基础上，修改以后的代码如下，但是我做完了以后这样的做法不是很好，应该把分界值也当做传给分治的方法会好些，细心的朋友可以自己试一下，我在这里就不试了哈，大体上是一样的哦！

package com.jll;

public class FenZhi {

  int[] test;

  int n=10;

  public FenZhi(){
    test = new int[10];

    for(int i=0;i<n;i++){
      test[i]=(int)(Math.random()*100)+1;
      System.out.print(test[i]+"   ");
    }
    System.out.println();
  }

  public FenZhi(int n){
    if(n>0){
      this.n=n;
      test = new int[n];

      for(int i=0;i<n;i++){
        test[i]=(int)(Math.random()*100)+1;
      }
    }
  }

  public int signalFenZhiMajorizationFirst(int left,int right){
    if(left<0||left>n-1||right<0||right>n-1||left>=right){
      return -1;
    }

    if(right-left>=2){
      int middle = (right+left)/2;
      if(test[left]>test[middle]){
        int temp = test[middle];
        test[middle] = test[left];
        test[left] = temp;
      }
      if(test[left]>test[right]){
        int temp = test[left];
        test[left] = test[right];
        test[right] = temp;
      }
      if(test[middle]>test[right]){
        int temp = test[middle];
        test[middle] = test[right];
        test[right] = temp;
      }
      int temp = test[middle];
      test[middle] = test[left];
      test[left] = temp;
      int j=right-1;
      int i=left+1;

      while(i<j){
        while(test[j]>=test[left]&&i<j){
          j--;
        }
        while(test[i]<=test[left]&&i<j){
          i++;
        }

        if(i<j){
          temp = test[i];
          test[i]=test[j];
          test[j]=temp;
        }
      }
      if(i==j){
        temp = test[i];
        test[i]=test[left];
        test[left]=temp;
      }

      /*if(i==j){
        temp = test[middle];
        test[middle]=test[i];
        test[i]=temp;
      }*/

      /*for(int m=0;m<n;m++){
        System.out.print(test[m]+"   ");
      }*/

      return i;
    }else {
      if(test[right]<test[left]){
        int temp = test[right];
        test[right] = test[left];
        test[left] = temp;
      }
      return right;
    }
  }

  public void quickSortMajorizationFirst(int left,int right){
    if(right-left<1){
      return ;
    }else{
      int point = this.signalFenZhiMajorizationFirst(left, right);
      System.out.println("the point is:"+point);
      quickSortMajorizationFirst(left,point-1);
      quickSortMajorizationFirst(point+1,right);
    }
  }

  public static void main(String[] args) {
    FenZhi f = new FenZhi();
    System.out.println(f.signalFenZhiMajorizationFirst(0, 9));
    System.out.println();
    f.quickSortMajorizationFirst(0,f.n-1);

    //f.quickSort(0,f.test.length-1);
    for(int i:f.test){
      System.out.print(i+" ");
    }
  }
}

代码运行如下：

95   40   64   18   78   23   73   84   40   

the point is:4
the point is:1
the point is:3
the point is:7
the point is:6
the point is:9
18 23 40 40 64 73 78 84 95

以上就是我学习到的东西，记录一下，以备后面查阅。