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Implémenter le tri rapide en Java (exemple de code)

Aug 05, 2020 pm 05:40 PM
java Tri rapide

Implémenter le tri rapide en Java (exemple de code)

Le tri rapide est également appelé tri par échange de partition (tri par échange de partition), appelé tri rapide, un algorithme de tri.

(Tutoriel recommandé?: site Web d'apprentissage Java )

Dans des circonstances moyennes, le tri de n éléments nécessite des comparaisons O(nlog n) (grande notation O). Dans le pire des cas, des comparaisons O(n^2) sont nécessaires, mais cette situation est rare. En fait, le tri rapide O(nlog n) est souvent beaucoup plus rapide que les autres algorithmes car sa boucle interne peut être réalisée efficacement sur la plupart des architectures.

Le tri rapide utilise la stratégie diviser pour régner pour diviser une séquence (liste) en deux sous-séquences, une plus petite et une plus grande, puis trier de manière récursive les deux sous-séquences.

Les étapes sont?:

  • Sélectionnez la valeur pivot?: Choisissez un élément de la séquence, appelé le "pivot".

  • Split?: réorganisez la séquence, tous les éléments plus petits que la valeur de base sont placés devant la base, et tous les éléments plus grands que la valeur de base sont placés derrière la base (nombres égaux à la valeur de base peut être d'un c?té ou de l'autre). Une fois cette division terminée, le tri des valeurs de référence est terminé.

  • Trier récursivement les sous-séquences?: trier de manière récursive les sous-séquences avec des éléments plus petits que la valeur de base et les sous-séquences avec des éléments supérieurs à la valeur de base.

La condition de jugement pour revenir vers le bas est que la taille de la séquence est zéro ou un. à ce moment, la séquence est évidemment en ordre.

(Tutoriel vidéo recommandé?: Java learning)

Il existe plusieurs méthodes spécifiques pour sélectionner la valeur de référence. Cette méthode de sélection a un impact décisif sur les performances temporelles du tri. .

Implémentation du code?:

 public class QuickSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = SortUtil.randomArr(6);
        SortUtil.printArr(arr);
//        sort(arr,0,arr.length-1);
        sort1(arr,0,arr.length-1);
//        int[] arr1= netherlands(arr,0,arr.length-1);
//        SortUtil.printArr(arr1);
        SortUtil.printArr(arr);
    }
 
    /**
     * 快排1.0,時(shí)間復(fù)雜度O(n2),找出以arr[right]為界的中間位置,小于等于的放左邊,大于等于的放右邊
     * 分為左右2個(gè)區(qū)域,每個(gè)區(qū)域重復(fù)上面的步驟,直到最后left=right
     * @param arr
     * @param left
     * @param right
     */
    public static void sort(int[] arr,int left,int right){
        if(left>=right){return;}
        int mid = partition(arr,left,right);
        sort(arr,left,mid-1);
        sort(arr,mid+1,right);
    }
 
    /**
     * 快排2.0 以arr[right]作為中間值,最差情況時(shí)間復(fù)雜度O(n2),平均時(shí)間復(fù)雜度為 O(n logn) 
     * @param arr
     * @param left
     * @param right
     */
    public static void sort1(int[] arr,int left,int right){
        if(left>=right){return;}
        int[] mid = netherlands(arr,left,right);
        sort1(arr,left,mid[0]-1);
        sort1(arr,mid[1]+1,right);
    }
 
    private static int partition(int[] arr, int left, int right) {
        if (left > right) {
            return -1;
        }
        if (left == right) {
            return left;
        }
        int lessEqual = left - 1;
        int index = left;
 
        while (index < right) {
            // 情況1,當(dāng)前位置小于等于標(biāo)記值,當(dāng)前位置不動(dòng),標(biāo)記右移
            if (arr[index] <= arr[right]) {
                lessEqual++;
                // 擴(kuò)大小于等于區(qū)域
                SortUtil.swap(arr, index, lessEqual);
            }
            index++;
        }
        // 右邊界位置和大于區(qū)域的起始位置交換
        SortUtil.swap(arr, ++lessEqual, right);
        return lessEqual;
    }
 
    /**
     * 荷蘭國(guó)旗問題
     * @param arr
     * @param left
     * @param right
     * @return
     */
    private static int[]  netherlands(int[] arr,int left,int right){
        if(left>right){
            return new int[]{-1,-1};
        }
        if(left==right){
            return new int[]{left,right};
        }
        int lessEqual = left-1;
        int i = left;
        int more = right;
        while (i<more){
            // 1.i位置==arr[right],i++
            if (arr[i]==arr[right]){
                i ++;
            }
            // 2.i位置<arr[right],i位置與小于區(qū)域右一個(gè)位置交換
            else if (arr[i]<arr[right]){
                SortUtil.swap(arr,++lessEqual,i++);
            }
            // 3.i位置>arr[right],i位置與大于區(qū)域左一個(gè)位置交換,i不動(dòng)
            else if(arr[i]>arr[right]){
                SortUtil.swap(arr,i,--more);
            }
        }
        SortUtil.swap(arr,right,more);
        return new int[]{lessEqual+1,more};
    }
 
}

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