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Java实现快速排序算法的代码示例与分析

2023-06-15 07:48:08 深夜i -- --

Java 快速排序递归实现

快速排序是一种经典的排序算法，具有快速、高效的特性，被广泛应用于各种领域。在Java中，快速排序的实现方式有很多，其中最常见的是递归实现方式。本文将通过一段简单的Java代码，对快速排序的实现原理和核心思想进行详细分析。

代码实现

下面是一个基于递归实现的Java代码示例：


public class QuickSort {
  public static void sort(int[] array) {
    if (array == null || array.length == 0)
      return;
    
    quickSort(array, 0, array.length - 1);
  }
  public static void quickSort(int[] array, int left, int right) {
    if (left >= right)
      return;
    
    int pivot = array[left];
    int l = left;
    int r = right;
    while (l < r) {
      while (l < r && array[r] > pivot)
        r--;
      
      while (l < r && array[l] <= pivot) {
        l++;
      }
      if (l < r) {
        int temp = array[l];
        array[l] = array[r];
        array[r] = temp;
      }
    }
    
    array[left] = array[l];
    array[l] = pivot;
    
    quickSort(array, left, l - 1);
    quickSort(array, l + 1, right);
  }
}

代码分析

首先，我们需要明确快速排序的基本原理：通过指定一个基准值（pivot），将无序的数据序列分割成两个子序列，其中一个序列中的所有的元素都小于基准值，而另一个序列中的所有元素都大于基准值。将子序列递归地进行以上操作，最终就可以得到一个有序的序列。

上面的代码中，sort方法是对外暴露的接口方法，它调用了quickSort方法，实现了对整个序列的快速排序。

在快速排序的核心方法quickSort中，我们定义了三个变量：pivot（基准值）、l（左指针）和r（右指针）。首先，我们将数组的第一个元素作为基准值（pivot）。

然后，我们移动左指针和右指针。当右指针指向的元素大于基准值时，我们将右指针往左移动；当左指针指向的元素小于等于基准值时，我们将左指针往右移动。当左指针小于右指针时，说明左右指针分别指向了应该互换位置的元素。我们接着将左指针和右指针指向的元素互换位置。这个过程称为“划分操作”。

当左指针不再小于右指针时，我们将左指针和右指针所指的元素交换位置。这样，我们就完成了一次“划分操作”。

最后，我们递归调用quickSort方法，对左右两个子序列进行快速排序，直到序列有序为止。

总结

通过以上Java代码的分析，我们可以清楚地了解到快速排序的实现原理和核心思想。快速排序具有简单、易于实现、运行速度快等特点，是一个十分优秀的排序算法。

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