java 快速排序算法(三)

快速排序（Quicksort）是对冒泡排序的一种改进。

快速排序由C. A. R. Hoare在1962年提出。它的基本思想是：通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。

算法介绍

设要排序的数组是A[0]……A[N-1]，首先任意选取一个数据（通常选用数组的第一个数）作为关键数据，然后将所有比它小的数都放到它前面，所有比它大的数都放到它后面，这个过程称为一趟快速排序。值得注意的是，快速排序不是一种稳定的排序算法，也就是说，多个相同的值的相对位置也许会在算法结束时产生变动。

一趟快速排序的算法是：

1）设置两个变量i、j，排序开始的时候：i=0，j=N-1；

2）以第一个数组元素作为关键数据，赋值给key，即key=A[0]；

3）从j开始向前搜索，即由后开始向前搜索(j--)，找到第一个小于key的值A[j]，将A[j]和A[i]互换；

4）从i开始向后搜索，即由前开始向后搜索(i++)，找到第一个大于key的A[i]，将A[i]和A[j]互换；

5）重复第3、4步，直到i=j； (3,4步中，没找到符合条件的值，即3中A[j]不小于key,4中A[i]不大于key的时候改变j、i的值，使得j=j-1，i=i+1，直至找到为止。找到符合条件的值，进行交换的时候i， j指针位置不变。另外，i==j这一过程一定正好是i+或j-完成的时候，此时令循环结束）。

实现思想

先说明这个快速排序法的概念，它以最右边的值s作比较的标准，将整个数列分为三个部份， 

   一个是小于s的部份，一个是大于s的部份，一个是未处理的部份，如下所示： 

           i           j 

   --------|-----------|----------|s 

       小于s     大于s         未处理 

   在排序的过程中，i 与j 都会不断的往右进行比较与交换，最后数列会变为以下的状态： 

   -------------|-----------------|s 

       小于s             大于s 

   然后将s的值置于中间，接下来就以相同的步骤会左右两边的数列进行排序的动作，如下所示： 

   -------------|s|--------------- 

       小于s             大于s 

   然后采用递归的方法重复上面的步骤，就可以实现排序了。 

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public class QuicksortThree {
	
	final int MAX=20;  
	   int num[]=new int[MAX];  
	   {  
	       System.out.print("生成的随机数组是：");  
	       for(int i=0;i<20;i++){  
	           num[i]=(int)(Math.random()*100);  
	           System.out.print(num[i]+" ");  
	       }  
	       System.out.println();  
	   }  
	
	
	/*-----------------------快速排序法（三）--------------------------------------------- 
    先说明这个快速排序法的概念，它以最右边的值s作比较的标准，将整个数列分为三个部份， 
一个是小于s的部份，一个是大于s的部份，一个是未处理的部份，如下所示： 
    i           j 
--------|-----------|----------|s 
小于s     大于s         未处理 
在排序的过程中，i 与j 都会不断的往右进行比较与交换，最后数列会变为以下的状态： 
-------------|-----------------|s 
小于s             大于s 
然后将s的值置于中间，接下来就以相同的步骤会左右两边的数列进行排序的动作，如下所示： 
-------------|s|--------------- 
小于s             大于s 
然后采用递归的方法重复上面的步骤，就可以实现排序了。 
--------------------------------------------------------------------------------*/  
public void quicksort_three(int number[]){  
long start,end;  
 
start=System.nanoTime();  
quicksort_3(number,0,MAX-1);  
end=System.nanoTime();  
 
System.out.println("-----------------快速排序法（ 三 ）------------------");  
System.out.print("排序后是:");  
for(int i=0;i<=MAX-1;i++){  
    System.out.print(number[i]+" ");  
}  
System.out.println();  
System.out.println("排序使用时间："+(end-start)+" ns");  
 
}  


public int partition(int number[], int left, int right) {  
int i, j, s, temp;  
s = number[right];  
i = left - 1;  
for(j = left; j < right; j++) {  
   if(number[j] <= s) {  
       i++;  
       temp=number[i];  
       number[i]=number[j];  
       number[j]=temp;  
   }  
}  
temp=number[i+1];  
number[i+1]=number[right];  
number[right]=temp;  
return i+1;  
}  

public void quicksort_3(int number[], int left, int right) {  
int q;  
if(left < right) {  
   q = partition(number, left, right);  
   quicksort_3(number, left, q-1);  
   quicksort_3(number, q+1, right);  
}  
}  


	/**
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub

	}

}