快速排序和分治排序

     快速排序讓我看了很久，也折磨了我很長時間，因為大體上的思路我是有了，但是寫代碼時總是出現各種問題，要想把它調試出來對我個人來說還是有一定難度的，而且因為工作和偷懶的原因，導致之前調試不出來的錯誤放了很久，今天終於出來啦，還是有些小激動的哦，下面來分享一下我的代碼並做一點點說明。

　　要學會快速排序，就必須先要學會分治法，分治的思想是給一串亂序的數字（數字是假設，也可以是其他的對象，當然方法的參數可以自己定義哦，我在這里假設有一個整型的數組吧）然后給他一個中間數，分治法會把這些數字以給他的那個是中間數為分界分為兩部分，一部分在中間數的左邊，另一部分在右邊，以這個數為分界點，兩邊的數現在還是亂序的，我給他定義的方法如下：

//left是數組的想分治部分的左端點，right是數組分治部分的總端點，如長度為10的數組，我想對前5個整數進行分治，則傳0，4即可
    public int signalFenZhi(int left,int right){
        if(left<0||left>n-1||right<0||right>n-1){
            return -1;
        }
        int temp = test[left];
        int j=right;
        int i=left;
        
        while(i<j){
            while(test[j]>=test[left]&&i<j){
                j--;
            }
            while(test[i]<=test[left]&&i<j){
                i++;
            }
            
            if(i<j){
                temp = test[i];
                test[i]=test[j];
                test[j]=temp;
            }
        }
        
        if(i==j){
            temp = test[i];
            test[i]=test[left];
            test[left]=temp;
        }
        
        for(int m=0;m<n;m++){
            System.out.print(test[m]+"     ");
        }
        
        return i;
            
    }

當然，也可以把那個中間數當參數傳進來，現在我只是單純的以數組的傳進來的第left數做為分界數，這只是為了說明。

　　明白了分治，那么快速排序也就簡單了，那就是對已經分為兩部分的數再進行分治，依次類推，直到全部的數字都有序為止，代碼如下：

public void quickSort(int left,int right){
        if(right-left<1){
            return ;
        }else{
            int point = this.signalFenZhi(left, right);
            System.out.println(point);
            //if(point!=left&&point!=right){
                quickSort(left,point-1);
                quickSort(point+1,right);
            //}
        }
    }

　　快速排序的效率在眾多的排序算法中是很優秀的，時間復雜度為O(N*log2n),但是如果分治的分界點選的不好的話，時間復雜度將會降到（n的平方）,因為如果正好這個數組是有序的，然后我們每次都取傳過來的最左端的數，那么效率就會很低，所以要避免發生這種情況，如果檢測所有的選項，那么將會很花時間，所以一個折中的辦法 ，就是把最左端的數和最右端的數加上一個中間的數，找到他們三個中間的數，以這個為分界值就會變的好一點，在上面方法的基礎上，修改以后的代碼如下，但是我做完了以后這樣的做法不是很好，應該把分界值也當做傳給分治的方法會好些，細心的朋友可以自己試一下，我在這里就不試了哈，大體上是一樣的哦！

package com.jll;

public class FenZhi {
    
    int[] test;
    
    int n=10;
    
    public FenZhi(){
        test = new int[10];
        
        for(int i=0;i<n;i++){
            test[i]=(int)(Math.random()*100)+1;
            System.out.print(test[i]+"     ");
        }
        System.out.println();
    }
    
    public FenZhi(int n){
        if(n>0){
            this.n=n;
            test = new int[n];
            
            for(int i=0;i<n;i++){
                test[i]=(int)(Math.random()*100)+1;
            }
        }
    }
    
    public int signalFenZhiMajorizationFirst(int left,int right){
        if(left<0||left>n-1||right<0||right>n-1||left>=right){
            return -1;
        }
        
        if(right-left>=2){
            int middle = (right+left)/2;
            if(test[left]>test[middle]){
                int temp = test[middle];
                test[middle] = test[left];
                test[left] = temp;
            }
            if(test[left]>test[right]){
                int temp = test[left];
                test[left] = test[right];
                test[right] = temp;
            }
            if(test[middle]>test[right]){
                int temp = test[middle];
                test[middle] = test[right];
                test[right] = temp;
            }
            int temp = test[middle];
            test[middle] = test[left];
            test[left] = temp;
            int j=right-1;
            int i=left+1;
            
            while(i<j){
                while(test[j]>=test[left]&&i<j){
                    j--;
                }
                while(test[i]<=test[left]&&i<j){
                    i++;
                }
                
                if(i<j){
                    temp = test[i];
                    test[i]=test[j];
                    test[j]=temp;
                }
            }
            if(i==j){
                temp = test[i];
                test[i]=test[left];
                test[left]=temp;
            }
            
            /*if(i==j){
                temp = test[middle];
                test[middle]=test[i];
                test[i]=temp;
            }*/
            
            /*for(int m=0;m<n;m++){
                System.out.print(test[m]+"     ");
            }*/
            
            return i;
        }else {
            if(test[right]<test[left]){
                int temp = test[right];
                test[right] = test[left];
                test[left] = temp;
            }
            return right;
        }
    }
    
    public void quickSortMajorizationFirst(int left,int right){
        if(right-left<1){
            return ;
        }else{
            int point = this.signalFenZhiMajorizationFirst(left, right);
            System.out.println("the point is:"+point);
            quickSortMajorizationFirst(left,point-1);
            quickSortMajorizationFirst(point+1,right);
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        FenZhi f = new FenZhi();
        System.out.println(f.signalFenZhiMajorizationFirst(0, 9));
        System.out.println();
        f.quickSortMajorizationFirst(0,f.n-1);
        
        //f.quickSort(0,f.test.length-1);
        for(int i:f.test){
            System.out.print(i+" ");
        }
    }
}

代碼運行如下：

17     95     40     64     18     78     23     73     84     40     
1

the point is:4
the point is:1
the point is:3
the point is:7
the point is:6
the point is:9
17 18 23 40 40 64 73 78 84 95

以上就是我學習到的東西，記錄一下，以備后面查閱