1，快速排序

基本思想：选择一个基准元素,通常选择第一个元素或者最后一个元素,通过一趟扫描，将待排序列分成两部分,一部分比基准元素小,一部分大于等于基准元素,此时基准元素在其排好序后的正确位置,然后再用同样的方法递归地排序划分的两部分。

image.png

public class QuickSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a={49,38,65,97,76,13,27,49,78,34,12,64,1,8};
        System.out.println("排序之前：");
        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            System.out.print(a[i]+" ");
        }
        //快速排序
        quick(a);
        System.out.println();
        System.out.println("排序之后：");
        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            System.out.print(a[i]+" ");
        }
    }

    private static void quick(int[] a) {
        if(a.length>0){
            quickSort(a,0,a.length-1);
        }
    }

    private static void quickSort(int[] a, int low, int high) {
        if(low<high){ //如果不加这个判断递归会无法退出导致堆栈溢出异常
            int middle = getMiddle(a,low,high);
            quickSort(a, 0, middle-1);
            quickSort(a, middle+1, high);
        }
    }

    private static int getMiddle(int[] a, int low, int high) {
        int temp = a[low];//基准元素
        while(low<high){
            //找到比基准元素小的元素位置
            while(low<high && a[high]>=temp){
                high--;
            }
            a[low] = a[high]; 
            while(low<high && a[low]<=temp){
                low++;
            }
            a[high] = a[low];
        }
        a[low] = temp;
        return low;
    }
}

2，归并排序

基本思想：对于给定的一组集合，利用递归与分治技术将数据序列划分成为越来越小的子集合，再对子集合排序，最后再用递归方法将排好序的子集合合并成为越来越大的有序序列。
经过第一轮比较后得到最小的记录，然后将该记录的位置与第一个记录的位置交换；接着对不包括第一个记录以外的其他记录进行第二次比较，得到最小记录并与第二个位置记录交换；重复该过程，知道进行比较的记录只剩下一个为止。

20160427172905073.png

public class MergeSort {

    public static void main(String[] args) {
        int[] data = {50,10,90,30,70,40,80,60,20};
        print(data,true);
        mergeSort(data, 0, data.length -1 );
        print(data,false);
    }

    private static void mergeSort(int[] data, int left, int right) {
        if (left < right) {
            int middle = (left + right) / 2;
            mergeSort(data, left, middle);
            mergeSort(data, middle + 1, right);
            merge(data, left, middle, right);
        }

    }

    private static void merge(int[] data, int left, int middle, int right) {
        int[] tmpArray = new int[data.length];
        int mid = middle + 1;
        int third = left;
        int tmp = left;

        while(left <= middle && mid <= right) {

            if(data[left] <= data[mid]) {
                tmpArray[third++] = data[left++];
            }else {
                tmpArray[third++] = data[mid++];
            }
        }

        // 剩余部分依次放入临时数组（实际上两个while只会执行其中一个）
        while (mid <= right) {
            tmpArray[third++] = data[mid++];
        }
        while (left <= middle) {
            tmpArray[third++] = data[left++];
        }

        // 将临时数组中的内容拷贝回原数组中
        // （原left-right范围的内容被复制回原数组）
        while (tmp <= right) {
            data[tmp] = tmpArray[tmp++];
        }

    }

    private static void print(int[] data, boolean before) {
        if(before) {
            System.out.println("排序之前：");
        }else {
            System.out.println("排序之后：");
        }
        for (int i = 0; i < data.length; i++) {
            System.out.print(data[i] + ", ");
        }
        System.out.println();
    }