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【排序算法】之快速排序篇

news 来源：原创 2025/7/13 23:09:50

在这里插入图片描述

思想：

分而治之，通过选定某一个元素作为基准值，将序列分为两部分，左边的序列小于基准值，右边的序列大于基准值， 然后再分别将左序列和右序列进行递归排序，直至每部分有序。

性质：这是不稳定的排序算法

复杂度分析

快速排序

时间复杂度：

最坏情况：O(N^2) 是单分支的树
最好情况：O(N * logN)：是满二叉树/完全二叉树(大多数情况下复杂度是这个)

空间复杂度：

最好情况：O(logN) : 满二叉树/完全二叉树
最坏情况 O(N) : 单分支的树

在这里插入图片描述

视频实现过程

Hare法

思路：使用双指针从两端向中间移动，分别找到不符合顺序的元素并交换，直到指针相遇。

代码实现如下：

public class quickSort {  public static void main(String[] args) {  int[] arr = {34, 67, 334, 1, 45, 76, 87, 8};  quickSort(arr);  for (int i = 0; i < arr.length; i++) {  System.out.print(arr[i] + " ");  }  }  public static void quickSort(int[] array){  quick(array,0,array.length-1);  }  public static void quick(int[] array, int start,int end){  if(start > end){  return;  }  int div = parration(array,start,end);  quick(array,0,div-1);  quick(array,div+1, end);  }  public static int  parration(int[] array, int left, int right){  int i = left;  int key = array[left];  while(left < right){  while(left < right && array[right] >= key){  right--;  }  while(left <right && array[left] <= key){  left++;  }  swap(array,left,right);  }  swap(array,i,left);  return left;  }  public static void swap(int[] array, int left, int right){  int temp = array[left];  array[left]  =array[right];  array[right] = temp;  }  
}

注意事项：

为什么array[right] >= key

这里必须要取等号，为什么：
这个等号必须要取，

因为如果不加这个等于符号

那么left和right如果同时都是一个数值的话

就不会进入循环了，则left和right就不会移动

left和right会一直进行交换

lefthe right 会一直交换这个相同的值(6)

但是left和right不会进行移动

如图所示：

在这里插入图片描述

为什么要先走right，而不是先走left

因为left不可以先走

不然会出问题：

以下是先走left的代码

如果left先走

那么left和right相遇的地方一定是比key大的

会导致在key的左边出现了比key大的值，违背了key的左边必须比key小的规则

而只有当right先移动的时候

right和left相遇的地方的值才会比key小
才符合排序结束之后，key左边的值都小于key，key右边的值都大于key这个规则

如图所示：
在这里插入图片描述

挖坑法

思路：使用一个基准值作为"坑"，将小于基准值的元素填入左侧，大于基准值的元素填入右侧，最后将基准值归位。

  
public static int pparttion(int[] array, int left, int right){  int key = array[left];  while(left < right){  while(left < right && array[right] >= key){  right--;  }  while(left < right && array[left] <= key){  left++;  }  array[right]  = array[left];  }  array[left] = key;  return left;  
}

，在这里插入图片描述

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