已知待排序序列为56[1],34,67,89,56[2],23,45,78,48,存放在一个一维数组Data[]中,请使用快速排序算法完成该序列的排序,打印出每一趟排序的中间结果以及最终结果。同时分析这种排序是否稳定。 提交java源代码和结果运行截屏
时间: 2024-09-26 17:02:08 浏览: 45
数据结构试题及答案.doc
快速排序是一种分治策略的排序算法,它的工作原理是通过一趟排序将待排记录分隔成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另一部分的所有数据都要小,然后对这两部分继续进行排序,直到整个序列有序。
以下是使用Java实现的快速排序算法,包括中间步骤的打印以及稳定性分析:
```java
public class QuickSort {
public static void quickSort(int[] Data, int low, int high) {
if (low < high) {
// 找到基准元素并分割数组
int pivotIndex = partition(Data, low, high);
// 对基准两侧的子序列分别递归排序
quickSort(Data, low, pivotIndex - 1);
quickSort(Data, pivotIndex + 1, high);
}
}
private static int partition(int[] Data, int low, int high) {
int pivot = Data[high];
int i = (low - 1); // Index of smaller element
for (int j = low; j <= high - 1; j++) {
// 如果当前元素小于或等于基准
if (Data[j] <= pivot) {
i++; // increment index of smaller element
swap(Data, i, j);
System.out.println("Step " + (i+1) + ": [" + String.join(",", Data) + "]");
}
}
swap(Data, i + 1, high); // Put pivot in right place
return i + 1;
}
private static void swap(int[] Data, int i, int j) {
int temp = Data[i];
Data[i] = Data[j];
Data[j] = temp;
}
public static void main(String[] args) {
int[] Data = {56, 1, 34, 67, 89, 56, 23, 45, 78, 48};
quickSort(Data, 0, Data.length - 1);
System.out.println("Final sorted array: " + Arrays.toString(Data));
}
}
// 运行结果会显示每次分区后的中间状态,注意由于这里是一个文本环境,无法展示实际截图。你可以自己运行这个代码查看输出结果。
```
关于稳定性:快速排序通常是不稳定排序,因为在交换过程中,相等的元素可能会改变相对顺序。比如在原始数组`56[1]`和`56[2]`中,如果它们在第一次划分中都被放在了基准的一侧,那么它们的相对位置就可能发生了变化。但在某些特定情况下,例如选择第一个元素作为基准,或者有特殊设计的三向切分版本的快速排序,可以保持稳定性。在这段代码中并未特别优化保证稳定性,所以默认情况是不稳定的。
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