排序算法之快速排序

1. 快速排序基础

  • 快速排序（Quicksort）是对 冒泡排序的一种改进。
  • 基本思想是：通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序， 整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。

2. 案例实现

要求: 对 [-9,78,0,23,-567,70] 进行从小到大的排序，要求使用快速排序法。``【测试 8w 和 800w】

  • 如果取消左右递归，结果是 -9 -567 0 23 78 70
  • 如果取消右递归,结果是 -567 -9 0 23 78 70
  • 如果取消左递归,结果是 -9 -567 0 23 70 78

2.1 代码实现☆☆

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/**
 * 快速排序的方法：
 */
public static void quickSort(int[] arr, int left, int right) {

	int l = left;// 左下标
	int r = right;// 右下标
	int pivot = arr[(left + right) / 2];// pivot中轴值
	int temp = 0;
	/*
	 * while循环的目的是让 比pivot值小放到左边 比piovt值大放到右边
	 */
	while (l < r) {
		// 找到中轴左边大于等于pivot值得下标
		while (arr[l] < pivot) {
			l += 1;
		}
		// 找到中轴右边小于等于pivot值得下标
		while (arr[r] > pivot) {
			r -= 1;
		}

		// 说明该数组已经扫描一遍了
		if (l >= r) {
			break;
		}

		// 找到左边大于等于pivot的值和右边小于等于pivot的值进行交换
		temp = arr[l];
		arr[l] = arr[r];
		arr[r] = temp;

		/**
		 * 如果排序中，左右都有等于pivot的值怎么办？？ 如果有等于pivot的值会也会交换
		 */

		if (arr[l] == pivot) {
			r -= 1;
		}

		if (arr[r] == pivot) {
			l += 1;
		}

	}
       
	if (l == r) {
		l += 1;
		r -= 1;
	}
	/*
	 * 开始递归
	 */
	// 向左递归
	if (left < r) {
		quickSort(arr, left, r);
	}
	// 向右递归
	if (right > l) {
		quickSort(arr, l, right);
	}
       
}

2.3 测试结果及速度

  • 80W -- 不到1s
  • 800W -- 1s
  • 8000w -- 15s 
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public class QuickSort {

	/**
	 * 80W -- 不到1s
	 * 800W  -- 1s
	 * 8000w  -- 15s 
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		/*
		 * int[] arr = {-9,78,0,23,-567,70}; 
		 * quickSort(arr, 0, arr.length-1);
		 * System.out.println(Arrays.toString(arr));
		 */

		
		 int[] arr = new int[80000000]; 
		 for (int i = 0; i < 80000000; i++) { 
			 arr[i] =(int)(Math.random()*800000); 
		 } 
		 
		 Date date1 = new Date(); SimpleDateFormat
		 simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
		 
		 String format1 = simpleDateFormat.format(date1);
		 System.out.println("排序前的时间："+format1);
		 
		 quickSort(arr,0,arr.length-1);
		
		 Date date2 = new Date();
		 
		 String format2 = simpleDateFormat.format(date2);
		 System.out.println("排序后的时间："+format2);
		 //System.out.println(Arrays.toString(arr));
		 
	}
}