快速排序原理簡介
快速排序是我們之前學習的冒泡排序的升級，他們都屬于交換類排序，都是采用不斷的比較和移動來實現排序的。快速排序是一種非常高效的排序算法，它的實現，增大了記錄的比較和移動的距離，將關鍵字較大的記錄從前面直接移動到后面，關鍵字較小的記錄從后面直接移動到前面，從而減少了總的比較次數和移動次數。同時采用“分而治之”的思想，把大的拆分為小的，小的拆分為更小的，其原理如下：對于給定的一組記錄，選擇一個基準元素,通常選擇第一個元素或者最后一個元素,通過一趟掃描，將待排序列分成兩部分,一部分比基準元素小,一部分大于等于基準元素,此時基準元素在其排好序后的正確位置,然后再用同樣的方法遞歸地排序劃分的兩部分，直到序列中的所有記錄均有序為止。
一，最小的k個數
輸入n個數，找出其中最小的k個數，例如輸入4,5,1,6,2,7,3,8,個數字，則最小的數字是1,2,3,4
基于O(n)的算法，可以用基于Partion函數解決這個問題，如果基于數組的第k個數字來調整，使得比第k個數字小的所有數字都位于數組的左邊，比第k個數組大的所有數字都位于數組的右邊，這樣調整之后數組左邊的k個數字就是最小的k個數字，不一定有序
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import java.util.Scanner;public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner in=new Scanner(System.in); int n=in.nextint(); int k=in.nextint(); int[] num=new int[n]; int[] out=new int[k]; for (int i=0;i<n;i++){ num[i]=in.nextint(); } Boolean b=GetMinK(n,num,k,out); if(b){ for (int i=0;i<k;i++){ System.out.print(out[i]+" "); } } } public static Boolean GetMinK(int uiInputNum, int[] pInputArray, int uiK, int[] pOutputArray){ if(pInputArray==null||pOutputArray==null||uiK>uiInputNum||uiInputNum<=0||uiK<=0){ return false; } int start=0; int end=uiInputNum-1; int index=partition(pInputArray,start,end); while(index!=uiK-1){ if(index>uiK-1){ //index在k-1的右邊 end=index-1; index=partition(pInputArray,start,end); } else{ start=index+1; index=partition(pInputArray,start,end); } } for (int i=0;i<uiK;i++){ pOutputArray[i]=pInputArray[i]; } return true; } //partion分區函數，返回數組a的首元素快排的索引值index public static int partition(int[] a,int start,int end){ int privot=a[start]; int i=start; int j=end; while(i<j){ while(i<j&&privot<=a[j]){ j--; } swap(a,i,j); while(i<j&&privot>=a[i]){ i++; } swap(a,i,j); } return i; } public static void swap(int[] a,int i,int j){ int t=a[i]; a[i]=a[j]; a[j]=t; }} |
二，數組中出現次數超過一半的數字
數組中有一個數字出現次數超過數組長度的一半，請找出這個數字。例如1,2，3,2,2,2,5,4,2，數字2在數組中出現了5次，超過數組長度的一半，輸出2
受快速排序的啟發，在快速排序中，現在數組中選擇一個數字，然后調整數組中的數字的順序，使得比選中數字小的數字都排在它的左邊，比選中數字大的數字都排在它的右邊。
如果選中的數字的下標剛好是n/2，那么這個數字就是數組中的中位數
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import java.util.Scanner;public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner in=new Scanner(System.in); int n=in.nextint(); int[] num=new int[n]; for (int i=0;i<n;i++){ num[i]=in.nextint(); } int b=GetHalfNum(n,num); if(b!=-1){ System.out.println(b); } } public static int GetHalfNum(int uiInputNum, int[] pInputArray){ if(pInputArray==null||uiInputNum<=0){ return -1; } int middle=uiInputNum>>1; //長度的一半 int start=0; int end=uiInputNum-1; int index=partition(pInputArray,start,end); while(index!=middle){ //如果不等于長度的一半說明就沒有找到這個中位數 if(index>middle){ end=index-1; index=partition(pInputArray,start,end); } else{ start=index+1; index=partition(pInputArray,start,end); } } return pInputArray[index]; //index=middle } public static int partition(int[] a,int start,int end){ int privot=a[start]; int i=start; int j=end; while(i<j){ while(i<j&&privot<=a[j]){ j--; } swap(a,i,j); while(i<j&&privot>=a[i]){ i++; } swap(a,i,j); } return i; } public static void swap(int[] a,int i,int j){ int t=a[i]; a[i]=a[j]; a[j]=t; }} |
三，找出數組中第k個最小的數
例如給定數組1,5,2,6,8,0,6中，第4小的數字是5
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import java.util.Scanner;public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner in=new Scanner(System.in); int n=in.nextint(); int k=in.nextint(); int[] num=new int[n]; //int[] out=new int[k]; for (int i=0;i<n;i++){ num[i]=in.nextint(); } int b=GetMinK(n,num,k); if(b!=-1){ System.out.println(b); } } public static int GetMinK(int uiInputNum, int[] pInputArray, int uiK){ if(pInputArray==null||uiK>uiInputNum||uiInputNum<=0||uiK<=0){ return -1; } int start=0; int end=uiInputNum-1; int index=partition(pInputArray,start,end); while(index!=uiK-1){ //如果index不是k-1的位置 if(index>uiK-1){ end=index-1; index=partition(pInputArray,start,end); } else{ start=index+1; index=partition(pInputArray,start,end); } } return pInputArray[index]; //返回的這個位置的數值 } public static int partition(int[] a,int start,int end){ int privot=a[start]; int i=start; int j=end; while(i<j){ while(i<j&&privot<=a[j]){ j--; } swap(a,i,j); while(i<j&&privot>=a[i]){ i++; } swap(a,i,j); } return i; } public static void swap(int[] a,int i,int j){ int t=a[i]; a[i]=a[j]; a[j]=t; }} |
總結
以上就是本文關于Java編程基于快速排序的三個算法題實例代碼的全部內容，希望對大家有所幫助。感興趣的朋友可以繼續參閱本站其他相關專題，如有不足之處，歡迎留言指出。感謝朋友們對本站的支持！
原文鏈接：http://blog.csdn.net/tuke_tuke/article/details/51476630
