快速排序---(面试碰到过好几回)

原理:

   快速排序,说白了就是给基准数据找其正确索引位置的过程.
   以下图所示,假设最开始的基准数据为数组第一个元素23,则首先用一个临时变量去存储基准数据,即tmp=23;而后分别从数组的两端扫描数组，设两个指示标志:low指向起始位置，high指向末尾.

   首先从后半部分开始，若是扫描到的值大于基准数据就让high减1,若是发现有元素比该基准数据的值小(如上图中18<=tmp)，就将high位置的值赋值给low位置 ,结果以下:

而后开始从前日后扫描,若是扫描到的值小于基准数据就让low加1,若是发现有元素大于基准数据的值(如上图46=>tmp)，就再将low位置的值赋值给high位置的值,指针移动而且数据交换后的结果以下:

而后再开始从后向前扫描,原理同上,发现上图11<=tmp,则将low位置的值赋值给high位置的值,结果以下:

而后再开始从前日后遍历,直到low=high结束循环,此时low或high的下标就是基准数据23在该数组中的正确索引位置.以下图所示.

  这样一遍走下来,能够很清楚的知道,其实快速排序的本质就是把基准数大的都放在基准数的左边,把比基准数小的放在基准数的右边,这样就找到了该数据在数组中的正确位置.
  之后采用递归的方式分别对前半部分和后半部分排序，当前半部分和后半部分均有序时该数组就天然有序了。

一些小结论

从上面的过程当中能够看到:

  ①先从队尾开始向前扫描且当low < high时,若是a[high] > tmp,则high–,但若是a[high] < tmp,则将high的值赋值给low,即arr[low] = a[high],同时要转换数组扫描的方式,即须要从队首开始向队尾进行扫描了
  ②同理,当从队首开始向队尾进行扫描时,若是a[low] < tmp,则low++,但若是a[low] > tmp了,则就须要将low位置的值赋值给high位置,即arr[low] = arr[high],同时将数组扫描方式换为由队尾向队首进行扫描.
  ③不断重复①和②,知道low>=high时(实际上是low=high),low或high的位置就是该基准数据在数组中的正确索引位置.

按照上诉理论我写的代码以下:

package com.nrsc.sort;

public class QuickSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = { 49, 38, 65, 97, 23, 22, 76, 1, 5, 8, 2, 0, -1, 22 };
        quickSort(arr, 0, arr.length - 1);
        System.out.println("排序后:");
        for (int i : arr) {
            System.out.println(i);
        }
    }

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

        if (low < high) {
            // 找寻基准数据的正确索引
            int index = getIndex(arr, low, high);

            // 进行迭代对index以前和以后的数组进行相同的操做使整个数组变成有序
            quickSort(arr, 0, index - 1);
            quickSort(arr, index + 1, high);
        }

    }

    private static int getIndex(int[] arr, int low, int high) {
        // 基准数据
        int tmp = arr[low];
        while (low < high) {
            // 当队尾的元素大于等于基准数据时,向前挪动high指针
            while (low < high && arr[high] >= tmp) {
                high--;
            }
            // 若是队尾元素小于tmp了,须要将其赋值给low
            arr[low] = arr[high];
            // 当队首元素小于等于tmp时,向前挪动low指针
            while (low < high && arr[low] <= tmp) {
                low++;
            }
            // 当队首元素大于tmp时,须要将其赋值给high
            arr[high] = arr[low];

        }
        // 跳出循环时low和high相等,此时的low或high就是tmp的正确索引位置
        // 由原理部分能够很清楚的知道low位置的值并非tmp,因此须要将tmp赋值给arr[low]
        arr[low] = tmp;
        return low; // 返回tmp的正确位置
    }
}