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Java快速排序及其时间复杂度解析

2023-06-14 15:47:50 深夜i -- --

Java 快速排序时间复杂度

快速排序是一种常见的排序算法，其时间复杂度为O(nlogn)，在Java中也有相应的实现。下面我们来看看Java快速排序的代码，以及它的时间复杂度是如何得出的。

Java快速排序代码示例：


public class QuickSort {
  public void quickSort(int[] nums, int start, int end) {
    if (start >= end)
      return;
    
    int pivot = partition(nums, start, end);
    quickSort(nums, start, pivot - 1);
    quickSort(nums, pivot + 1, end);
  }
  private int partition(int[] nums, int start, int end) {
    int pivot = nums[end];
    int i = start;
    for (int j = start; j <= end - 1; j++) {
      if (nums[j] < pivot) {
        swap(nums, i, j);
        i++;
      }
    }
    swap(nums, i, end);
    return i;
  }
  private void swap(int[] nums, int i, int j) {
    int tmp = nums[i];
    nums[i] = nums[j];
    nums[j] = tmp;
  }
}

快速排序的时间复杂度取决于每次划分的均衡性，即左右两部分的长度应尽量相等。如果每次划分都是均衡的，则快速排序的时间复杂度为O(nlogn)。但如果每次划分都不均衡，比如每次只能划分出一个元素，则快速排序的时间复杂度将变成O(n^2)。

因此，Java实现的快速排序算法通常采用随机化的方式来选择基准元素，即将数组中的任意一个元素作为基准元素。这样可以降低出现最坏情况的概率，从而保证快速排序的平均时间复杂度为O(nlogn)。

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