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快速排序(Quick Sort)是对冒泡排序的一种改进,通过一趟排序将要排序的数据序列分成独立的两部分,,其中一部分的所有数据比另一部分的所有数据都要小,然后按此方法对两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程递归进行,最终使整个数据序列变成有序的数据序列。
快速排序算法的原理是:选择一个关键值作为基准值(一般选择第1个元素为基准元素),将比基准值大的都放在右边的序列中,将比基准值小的都放在左边的序列中。具体的循环过程如下。
(1)从后向前比较,用基准值和最后一个值进行比较。如果比基准值小,则交换位置;如果比基准值大,则继续比较下一个值,直到找到第1个比基准值小的值才交换位置。
(2)在从后向前找到第1个比基准值小的值并交换位置后,从前向后开始比较。如果有比基准值大的,则交换位置;如果没有,则继续比较下一个,直到找到第1个比基准值大的值才交换位置。
(3)重复执行以上过程,直到从前向后比较的索引大于等于从后向前比较的索引,则结束一次循环。这时对于基准值来说,左右两边都是有序的数据序列。
(4)重复循环以上过程,分别比较左右两边的序列,直到整个数据序列有序。
如图5-5所示是对数组[6,9,5,7,8]进行快速排序。先以第1个元素6为基准值,从数组的最后一位从后向前比较(比较顺序为:8>6、7>6、5<6),找到第1个比6小的数据5,然后进行第1次位置交换,即将数据6(索引为0)和数据5(索引为2)交换位置,之后基准值6位于索引2处;接着从前向后比较(比较顺序为:5<6、9>6),找到第1个比6大的数据9,然后进行第2次位置交换,即将数据6(索引为2)和数据9(索引为1)交换位置,交换后6位于索引1处;这时高位和低位都在6处,第一次递归完成。在第一次递归完成后,基准值6前面的数据都比6小,基准值6后面的数据都比6大。重复执行上述过程,直到整个数组有序。
5.4.2 快速排序算法的Java实现
快速排序算法的Java实现如下: