排序-快速排序

快速排序：

快速排序是最流行的排序算法，在大多数情况下，快速排序都是最快的，执行时间为O（N*logN）级。

快速排序算法本质上通过把一个数组划分为两个子数组，然后递归调用自身为每一个子数组进行快速排序实现的。

快速排序有三个基本的步骤：

1.把数组或者子数组分成左边（较小的关键字）的一组和右边（较大的关键字）的一组

2.调用自身对左边进行排序

3.再次调用自身对右边的一组进行排序。

经过一次划分之后，所有在左边子数组的数据项都小于在右边子数组的数据项，只要对左边子数组和右边子数组分别进行排序，整个数组就是有序的了，也通过递归调用排序算法自身就可以。

传递给recQuickSort()方法的参数决定了要排序数组的左右两端位置，这个方法首先检查数组是否只包含一个数据项，如果数组只包含一个数据项，那么就定义数组已经有序，方法立即返回，这就是递归的基值条件（递归的出口）。

如果数组包含两个或者更多的数据项，算法就调用partitionIt()方法对数组进行划分。方法返回分隔边界的下标数值（partition），它指向右边（较大关键字）z子数组最左端的数据项。



对数组进行划分之后，recQuickSort()递归的调用自身，数组左边的部分调用一次，对从left到partition-1位置上的数据项进行排序，数组右边的部分也调用一次，对从partition到right位置上的数据项进行排序。注意这两个递归都不包含数组下标为partition的数据项，为什么呢？原因在于轴值（枢纽）的选择

选择轴值：partitionIt()方法应该使用什么样的轴值呢，下面是一些相关的想法：

–应该选择具体的一个数据项的关键字的值作为轴值，这个数据项称为pivot(轴值)

–可以选择任意一个数据项作为轴值。为了简便，我们总是假设总是选择待划分的子数组的最右端的数据项作为轴值

—划分完成之后，如果轴值插到左右子数组之间的分界处，那么轴值就落在排序之后的最终位置上。



为了实现把把轴值放入正确位置的操作，只要交换轴值和右边子数组的最左端的数据项就可以了。这个交换操作把轴值放在了正确的位置上，也就是左右子数组之间

完整代码：

public class QuickSortTest
{
private  int[]  array;
private  int  number;
public  QuickSortTest(int  max)
{
array = new int[max];
number = 0;
}

public  void insert(int  value)
{
array[number] = value;
number++;
}
public  void display()
{
for (int i = 0; i < number; i++)
{
System.out.print(array[i]+" ");
System.out.print(" ");
}
}

public  void quickSort()
{
recQuickSort(0, number-1);
}

//递归调用的方法
public  void recQuickSort(int  left,int  right)
{
if(right -left <= 0)
return;
else
{
int pivot =array[right]; //选定最右边元素作为轴值

int partition = partitionIt(left, right, pivot);
recQuickSort(left, partition-1);  //递归，将左边的元素排序
recQuickSort(partition+1, right);  //递归，将右边的元素排序

}
}

//分隔数组的方法
public  int partitionIt(int  left,int right,int  pivot)
{
int leftPointer= left-1;   //左指针
int rightPointer= right;    //右指针
while(true)
{
//左指针移动，移动到下一个元素比轴值小  ，不用交换
//因为我们的目的是找到所有比轴值小的元素放在轴值左边，所有比轴值大的元素放在轴值右边
while(array[++leftPointer] < pivot);
//右指针移动，移动到下一个元素如果比轴值大，不用交换
while(rightPointer>0   &&  array[rightPointer--]>pivot);
//z左指针大于等于右指针，也就是两个指针相遇了，就停下来。
if(leftPointer >= rightPointer)
break;
else
swap(leftPointer,rightPointer);
}
swap(leftPointer,right); //将轴值与左指针交换
return leftPointer;  //返回轴值的位置
}

//用于交换两个元素的方法
public   void  swap(int  index1,int index2)
{
int  temp =array[index1];
array[index1] = array[index2];
array[index2] = temp;
}

public static void main(String[] args)
{
int  max=16;
QuickSortTest  array=new QuickSortTest(max);
array.insert(76);
array.insert(78);
array.insert(78);
array.insert(7);
array.insert(8);
array.insert(478);
array.insert(728);
array.quickSort();
array.display();
}

}