排序05快速排序

一）定义

快速排序是C.R.A.Hoare于1962年提出的一种划分交换排序。它采用了一种分治的策略，通常称其为分治法(Divide-and-ConquerMethod)。

（1） 分治法的基本思想
分治法的基本思想是：将原问题分解为若干个规模更小但结构与原问题相似的子问题。递归地解这些子问题，然后将这些子问题的解组合为原问题的解。

（2）快速排序的基本思想
设当前待排序的无序区为R[low..high]，利用分治法可将快速排序的基本思想描述为：
①分解： 
在R[low..high]中任选一个记录作为基准(Pivot)，以此基准将当前无序区划分为左、右两个较小的子区间R[low..pivotpos-1)和R[pivotpos+1..high]，并使左边子区间中所有记录的关键字均小于等于基准记录(不妨记为pivot)的关键字pivot.key，右边的子区间中所有记录的关键字均大于等于pivot.key，而基准记录pivot则位于正确的位置(pivotpos)上，它无须参加后续的排序。
注意：
划分的关键是要求出基准记录所在的位置pivotpos。划分的结果可以简单地表示为(注意pivot=R[pivotpos])：
R[low..pivotpos-1].keys≤R[pivotpos].key≤R[pivotpos+1..high].keys
其中low≤pivotpos≤high。
②求解： 
通过递归调用快速排序对左、右子区间R[low..pivotpos-1]和R[pivotpos+1..high]快速排序。
③组合： 
因为当"求解"步骤中的两个递归调用结束时，其左、右两个子区间已有序。对快速排序而言，"组合"步骤无须做什么，可看作是空操作。

二）快速排序的实现（java）

package com.fox;

import java.util.Random;

public class QuickSort {

	public static void sort(int[] a) {
		sort(a, 0, a.length - 1);
	}

	private static void sort(int[] a, int l, int h) {
		if (l < h) {
			int m = getM(a, l, h);
			sort(a, l, m - 1);
			sort(a, m + 1, h);
		}
	}

	private static int getM(int[] a, int l, int h) {
		//
		int temp = a[l];
		while (l < h) {
			while (l < h && temp <= a[h])
				h--;
			a[l] = a[h];
			while (l < h && temp >= a[l])
				l++;
			a[h] = a[l];
		}
		a[l] = temp;
		//
		return l;
	}

	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		int[] a = new int[100000];
		Random random = new Random();
		for (int i = 0; i < a.length; i++) {
			a[i] = random.nextInt(100000);
		}
		// a = new int[] { 17, 19, 6, 22, 15, 6, 3, 42 };
		QuickSort.sort(a);
		for (int a_ : a)
			System.out.println(a_);
	}
}