高效的分治排序

快速排序是冒泡排序的改进版，是目前已知的最快的排序方法。该排序算法的基本思想是：

1．先从数列中取出一个数作为基准数。

2．分区过程，将比这个数大的数全放到它的右边，小于或等于它的数全放到它的左边。

3．再对左右区间重复第二步，直到各区间只有一个数。

　　优点：极快，数据移动少；

缺点：不稳定。

算法实现

假设我们现在要对{5,7,2,1,9,10,4,6,3,8}这个数组进行快速排序，我们应该怎么怎么做呢？

1.立Flag

Flag就是我们之前提到的基准数，为了将数据分区，立Flag是第一步也是最关键的一步。在这里我们将数组的第一个数设为基准数。

2.探测

对于{5,7,6,1,9,10,4,2,3,8}这个数组，第一次排序我们的Flag是5，我们分别从数组的左右两端开始“探测”。

我们定义i指向数组的最左端，定义j指向数组的最右端。首先将j向左移，直到j指向的数小于5；再将i向右移，直到i指向的数大于5。最终i指向7，j指向3。

3.交换

将3和7交换，数组变为{5,3,2,1,9,10,4,6,7,8}。第一次交换结束。

接下来继续探测、交换，探测、交换......

4.Flag落位

第二次交换结束后数组变为{5,3,2,1,4,10,9,6,7,8}。

j指向9的位置，i指向4的位置，j继续向左移动，直到i的位置才找到小于5的值。

此时i=j，我们只需将Flag落在这个位置：将5和4的值交换。数组变为{4,3,2,1,5,10,9,6,7,8}。

至此，5这个Flag完成了它的历史使命，第一轮交换结束。

数组被划分为两个区，Flag左边是小于Flag的{4,3,2,1}，Flag右边是大于Flag的{10,9,6,7,8}。

5.递归

我们再分别对这两个区进行第二轮交换，交换结果是{1,3,2,4}和{8,9,6,7,10}

对于{1,3,2}和{8,9,6,7}重复进行以上操作，直至得到不能拆解的单个数字，排序完成！

下面用图展示整个排序过程：

6.JAVA代码

public class QuickSort {

public static void quickSort(int[] arr,int low,int high){

int i,j,temp,t;

if(low>high){

return;

} i=low;

j=high;

//temp就是基准位

temp = arr[low];

      while (i<j){

      //先看右边，依次往左递减

                   while (temp<=arr[j]&&i<j){

              j--;

}

      //再看左边，依次往右递增

                    while (temp>=arr[i]&&i<j){

              i++;

}

                 //如果满足条件则交换

if (i<j){

              t=arr[j];

                    arr[j]=arr[i];

              arr[i]=t;

          }

        }

//最后将基准为与i和j相等位置的数字交换

        arr[low] = arr[i];

arr[i] = temp;

      //递归调用左半数组

        quickSort(arr, low, j-1);

       //递归调用右半数组

        quickSort(arr, j+1, high);

}

public static void main(String[] args){

        int[] arr = {6,1,2,7,9,11,4,5,10,8};

        quickSort(arr, 0, arr.length-1);

        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {

                System.out.println(arr[i]);

        }

    }

}

JAVA 实现快速排序