时间复杂度:O(Nlog(N))
额外空间复杂度:O(log(N))
是否可实现稳定性:否
思路:
快排思路:把整个区域划分为三个区域,小于区,等于区,大于区
划分标准:从整个数组中随机选一个数,作为等于区的数值
然后比较,设置小于区的最大初始下标为less=l-1,大于区的初始最小下标为more=r, 如果l比r小,就加入小于区 ++less和l++位置的数交换位置; 大于,就把l和--more的数换;等于就l++。然后执行下去,最后返回一个数组,存储的两个数,分别是等于区的起始位置和最后的位置,然后把小于区和大于区分别递归partition过程,最后就拍出来了,在这里小于区是p[0]-1,大于区是p[1]+1,也就是p[p.length-1]
例子:
比如数组{2,4,9,1,4},4就是随机选出来的等于区划分的标准,开始比较,2小于4,所以小于区+1,和l++交换,继续,4=4所以小于区不变,l++,然后9>4,--more和l换换完之后{2,4,1,9,4,},然后1<4
小于区+1并且4和1,{2,1,4,9,4}最后把大于区的第一个和4换,结果是{2,1,4,4,9},然后递归就可以得到结果,实际操作根据代码画图写比较明了,在小于区的下标,和大于区的下标变换中。
代码:
public static void quickSort(int[] arr) {
if (arr == null || arr.length < 2) {
return;
}
quickSort(arr, 0, arr.length - 1);
}
public static void quickSort(int[] arr, int l, int r) {
if (l < r) {
//取[l,r]的任意一个数当作等于区的值
swap(arr, l + (int) (Math.random() * (r - l + 1)), r);
int[] p = partition(arr, l, r);
quickSort(arr, l, p[0] - 1);
quickSort(arr, p[1] + 1, r);
}
}
public static int[] partition(int[] arr,int l,int r){
//初始的小于区的最大下标
int less = l-1;
//大于区的最小下标
int more = r;
while (l<more){
if (arr[l]<arr[r]){
swap(arr,++less,l++);
}else if (arr[l]>arr[r]){
swap(arr,--more,l);
}else {
l++;
}
}
//交换大于区的第一个数和r的位置,交换后more的位置就是等于区的最后一个数的位置
swap(arr,more,r);
//返回的是等于区的第一个位置和等于区的最后一个位置
return new int[]{less+1,more};
}
public static void swap(int[] arr, int i, int j) {
int tmp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = tmp;
}
在这里以及之前的i++,++i的区别提醒一下,比如arr[i++] = arr [++j],实际上的执行顺序如下
j = j+1;
arr[i] = arr[j];
i = i +1;