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java 快速排序


在 Java 中,快速排序(Quick Sort)是一种常用的排序算法,它基于分治策略,在平均情况下具有较好的性能。下面将介绍两种常见的实现方式,并提供相应的代码示例。

实现方式一:经典递归实现

步骤流程:

  1. 选择一个基准元素(pivot),可以是数组中的任意一个元素。
  2. 将数组分成两部分,一部分小于基准元素,另一部分大于基准元素。
  3. 对两个部分递归地应用快速排序算法。
  4. 合并排序好的两部分。

示例代码:

public class QuickSort {
    public static void quickSort(int[] arr, int low, int high) {
        if (low < high) {
            int pivotIndex = partition(arr, low, high);
            quickSort(arr, low, pivotIndex - 1);
            quickSort(arr, pivotIndex + 1, high);
        }
    }

    public static int partition(int[] arr, int low, int high) {
        int pivot = arr[high];
        int i = low - 1;

        for (int j = low; j < high; j++) {
            if (arr[j] < pivot) {
                i++;
                int temp = arr[i];
                arr[i] = arr[j];
                arr[j] = temp;
            }
        }

        int temp = arr[i + 1];
        arr[i + 1] = arr[high];
        arr[high] = temp;

        return i + 1;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {5, 2, 9, 3, 5, 6};
        quickSort(arr, 0, arr.length - 1);
        for (int num : arr) {
            System.out.print(num + " ");
        }
    }
}

实现方式二:使用 Java 自带的 Arrays 类

步骤流程:

  1. 调用 Arrays 类的静态方法 sort(),它使用双轴快速排序算法实现。
  2. 默认情况下,排序是升序的,如果需要降序排序,可以使用 Comparator.reverseOrder() 作为第二个参数。

Maven 依赖:

<dependency>
    <groupId>org.apache.commons</groupId>
    <artifactId>commons-lang3</artifactId>
    <version>3.12.0</version>
</dependency>

Gradle 依赖:

implementation 'org.apache.commons:commons-lang3:3.12.0'

示例代码:

import java.util.Arrays;

public class ArraysQuickSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {5, 2, 9, 3, 5, 6};
        Arrays.sort(arr); // 默认升序排序
        // Arrays.sort(arr, Comparator.reverseOrder()); // 降序排序

        for (int num : arr) {
            System.out.print(num + " ");
        }
    }
}

这两种方式都是快速排序的不同实现,选择其中之一取决于你的需求和偏好。第一种方式提供了更多的控制和理解机会,而第二种方式则是使用了 Java 标准库中的现成功能。

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