快速排序详细图解分析(含代码示例)

快速排序基本思想:经过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的全部数据都比另一部分的全部数据都要小,而后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程能够递归进行,以此达到整个数据变成有序序列。javascript

快速排序总概览图解
设待排数组元素为:四、八、六、九、七、一、三、二、5。
在这里插入图片描述
快速排序的基本思想是划分分治递归
第一步是划分,将整个数组划分为两个部分,第一部分全部值小于基准值,第二部分因此值大于基准值。基准值的选择随机,通常选择待排数组的第一个元素。划分规则在下方。
第二步:分治递归。第一步将数组划分为两部分后,两部份内部还不是有序的,再分别对两部分进行递归快速排序,最终获得一个完整的有序数组。java

划分规则
(1)low high指针(索引)分别指向待排数组的首、尾。
(2)low 指针向后遍历,high指针向前遍历。
(3)当high指针指向元素小于基准值时,high指针元素便赋值给low指针元素,完成转移。
(4)当low指针指向元素大于基准值时,low指针元素便赋值给high指针元素,完成转移。
(5)最终当low=high时,遍历结束。web

过程图解
(1)high向前遍历,当指向元素大于基准值4时,继续向前遍历,当指向元素小于基准值时,赋值给low
元素。当元素被转移后,表明当前块可被写,逻辑上能够看作是空的。
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1
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第一步结束后右边第一个小于基准值的元素被放在了左边。
(2)low指针向后遍历,当指向元素小于基准值4时,继续向后遍历,当指向元素大于基准值时,赋值给high元素。
在这里插入图片描述数组

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第二步结束后左边第一个大于基准值的元素被放在了右边。
(3)High指针继续向前遍历,当遇到小于基准值的元素时,继续赋值给当前的low指针元素。
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第三步结束后右边第二个小于基准值的元素被放在了左边。
(4)Low指针继续向后遍历,当遇到大于基准值的元素时,继续赋值给当前的High指针元素。
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在这里插入图片描述svg

第四步结束后左边第二个大于基准值的元素被放在了右边。
(5)High指针继续向前遍历,当遇到小于基准值的元素时,继续赋值给当前的low指针元素。
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第五步结束后右边第三个小于基准值的元素被放在了左边。
(6)Low指针继续向后遍历,当遇到大于基准值的元素时,继续赋值给当前的High指针元素。
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第六步结束后左边第三个大于基准值的元素被放在了右边。
(7)High指针继续向前遍历在这里插入图片描述
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当low=high时,中止遍历,并将基准值放到low=high指针处
在这里插入图片描述
至此,第一轮排序结束。基准值以左均小于基准值,基准值以右均大于基准值。
最后再利用分治递归的方法将两边的部分数组再进行快速排序,最终达到总体有序。ui

代码示例:spa

package test;



public class test {
    public static void main(String[] args) {
        int [] array={4,8,6,9,7,1,3,2,5};
        QuickSort(array,0,array.length-1);
        for(int i=0;i<array.length;i++)
        {
            System.out.print(array[i]+" ");
        }
    }


    public static void QuickSort(int [] array,int start,int end)
    {
        int low=start;
        int high=end;
        int key=array[low];
        while(low<high)
        {
            while(low<high&&array[high]>=key)
                high--;//当end结点值大于基准值时,向前移动,直到找到小于基准值的值
            if(low<high)
            {
                array[low]=array[high];
                low++;
            }
            while(low<high&&array[low]<=key)low++;
            if(low<high)
            {
                array[high]=array[low];
                high--;
            }
        }
        array[low]=key;//此时start和end 已经指向同一元素
        if(low-1>start)QuickSort(array,start,low-1);
        if(high+1<end)QuickSort(array,high+1,end);
    }
}

结果:
在这里插入图片描述3d