排序算法--快速排序

快速排序是效率较高的排序方法，采用了分治法。将一个大的数组分解成多个小数组，保证每一个小数组是顺序的，则整个大数组也就是顺序的了。

我学习的过程是这样的：

1 先看了下维基百科上面的解释。

2 自己分析整个过程。

3 写代码实现。

维基百科的解释如下：

从数列中挑出一个元素，称为 "基准"（pivot），

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（相同的数可以到任一边）。在这个分区退出之后，该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区（partition）操作。

递归地（recursive）把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。

有了如上的解释，我们自己分析下这个过程。

首先是有一个数组。然后我们随便选取一个数字作为基准，将所有小于该数字的元素，移动到左侧。所有大于该数字的元素，移动到该数字的右侧。我们这里有个方法，就是基准元素，总是选择这个数组序列的第一个元素。这样的话，我们只用将小于该数字的元素移动到左侧来即可。然后以这个基准元素的下标为基准点，将该数组分成两段，然后针对这两个数组，确定其基准，再次排序。一直到所有的元素都确定顺序后，整个排序过程结束。

看看整段代码的结构。

package com.bplead.sort;

public class QuickSort {

public static void qsort(int a[],int begin,int end){
if(begin > end){
return;
}
prt(a);
int pivotindex = partition(a,begin,end);
qsort(a,begin,pivotindex-1);
qsort(a,pivotindex+1,end);
}

public static int partition(int a[],int left,int right){
int keyindex = left;
int temp = 0;
for(int i=left+1;i<=right;i++){
if(a[i] < a[keyindex]){
temp = a[i];
for(int j=i;j>keyindex;j--){
a[j] = a[j-1];
}
a[keyindex] = temp;
keyindex ++;
}
}
return keyindex;

}

public static void main(String[] args) {
int array[] = {43,24,12,56,78,9,67,50,1,2,1,9,87};
qsort(array,0,array.length-1);

}

private static void prt(int[] array){
for(int i=0;i<array.length;i++)
System.out.print(array[i] + " ");
System.out.println();
}

}

其实，整个快速排序的难点就在于基准元素位置的确定了。一旦确定了基准元素的位置，然后以此位置为分割点，将数组分为2个，递归进行处理即可。

我们看一下partition分区函数把。

我们将基准元素选择为第一个元素，循环遍历整个数组，使其元素和基准元素进行比较，如果遍历的当前元素比基准元素小，则当前元素以前的所有元素(不包含当前元素)都向右移动一位，当前元素放置到基准元素以前。一个分区函数执行完成后，所有小于该基准元素的元素都会移动到基准元素左侧了。

我这里把整个快速排序的过程都打印出来了，过程如下：

43 24 12 56 78 9 67 50 1 2 1 9 87
24 12 9 1 2 1 9 43 56 78 67 50 87
12 9 1 2 1 9 24 43 56 78 67 50 87
9 1 2 1 9 12 24 43 56 78 67 50 87
1 2 1 9 9 12 24 43 56 78 67 50 87
1 2 1 9 9 12 24 43 56 78 67 50 87
1 1 2 9 9 12 24 43 56 78 67 50 87
1 1 2 9 9 12 24 43 56 78 67 50 87
1 1 2 9 9 12 24 43 56 78 67 50 87
1 1 2 9 9 12 24 43 50 56 78 67 87
1 1 2 9 9 12 24 43 50 56 78 67 87
1 1 2 9 9 12 24 43 50 56 67 78 87
1 1 2 9 9 12 24 43 50 56 67 78 87

原数组是：

43 24 12 56 78 9 67 50 1 2 1 9 87

第一次分区操作：我们选择43为基准，则所有小于43的元素均在43左侧。得到如下序列。

24 12 9 1 2 1 9 43 56 78 67 50 87

第二次分区操作，将43以前的元素当作一个序列，以后的元素也当作一个序列。我们需要注意的是，已经确定过的这个基准元素，作为分割数组的标记，该元素不用划分到左右两个数组中。