能否提供一个Java实现的快速排序算法代码,并详细解释其核心的排序逻辑和步骤?
时间: 2024-11-09 09:26:50 浏览: 3
当然,我可以为您展示一个简单的Java实现的快速排序算法:
```java
public class QuickSort {
public static void quickSort(int[] arr, int low, int high) {
if (low < high) {
// 找到基准元素的索引
int pivotIndex = partition(arr, low, high);
// 对基准元素左侧和右侧分别递归地进行快速排序
quickSort(arr, low, pivotIndex - 1);
quickSort(arr, pivotIndex + 1, high);
}
}
private static int partition(int[] arr, int low, int high) {
// 选择数组最后一个元素作为基准
int pivot = arr[high];
int i = (low - 1); // Index of smaller element
for (int j = low; j < high; j++) {
// 如果当前元素小于等于基准,将i+1位置的元素与j交换
if (arr[j] <= pivot) {
i++;
swap(arr, i, j);
}
}
// 将基准元素移动到最终的位置(i+1)
swap(arr, i + 1, high);
return i + 1;
}
private static void swap(int[] arr, int i, int j) {
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
// 测试代码
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {9, 7, 5, 11, 12, 2, 14, 3, 10, 6};
int n = arr.length;
quickSort(arr, 0, n - 1);
System.out.println("Sorted array: ");
printArray(arr);
}
// 打印数组函数
private static void printArray(int[] arr) {
for (int value : arr) {
System.out.print(value + " ");
}
System.out.println();
}
}
```
核心的排序逻辑和步骤如下:
1. **选取基准**:通常选择数组的一个元素作为基准(这里我们选择最后一个元素),并将其他元素分为两部分:小于基准的和大于基准的。
2. **分区**:从第一个元素开始遍历数组,如果遇到比基准小的元素,就把它和`i+1`位置的元素交换,同时把`i`加一。这样,每次迭代都会保证`arr[i]`都是基准右边的部分中最小的元素。
3. **交换位置**:当遍历完所有元素后,基准应该位于最终的位置(即`i+1`处)。这时,将`arr[i+1]`和`arr[high]`(原基准)交换,完成一次分区操作。
4. **递归排序**:对基准左右两侧的子数组分别进行上述过程,直到整个数组有序。
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