java快速排序算法快速排序（Quick Sort）是一种基于分治策略的高效排序算法，由Tony Hoare于1960年提出。它通过选择一个“基准”元素，将数组分为两个子数组：一个包含比基准小的元素，另一个包含比基准大的元素，接着递归地对这两个子数组进行排序。快速排序在平均情况下具有O(n log n)的时刻复杂度，是实际应用中非常流行的排序算法其中一个。

一、快速排序的基本步骤

1. 选择基准：从数组中选择一个元素作为基准（pivot）。

2. 分区操作：将数组中的所有元素与基准比较，小于基准的放在左边，大于基准的放在右边。

3. 递归排序：对左右两个子数组重复上述经过，直到子数组长度为1或0时停止。

二、Java实现示例

“`java

public class QuickSort

public static void quickSort(int[] arr, int low, int high)

if (low < high)

int pi = partition(arr, low, high);

quickSort(arr, low, pi – 1);// 递归左半部分

quickSort(arr, pi + 1, high); // 递归右半部分

}

}

private static int partition(int[] arr, int low, int high)

int pivot = arr[high];// 选取最终一个元素作为基准

int i = low – 1;// 较小元素的索引

for (int j = low; j < high; j++)

if (arr[j] <= pivot)

i++;

// 交换元素

int temp = arr[i];

arr[i] = arr[j];

arr[j] = temp;

}

}

// 将基准放到正确的位置

int temp = arr[i + 1];

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

arr[high] = temp;

return i + 1;

}

public static void main(String[] args)

int[] arr = 10, 7, 8, 9, 1, 5};

quickSort(arr, 0, arr.length – 1);

System.out.println(“排序后的数组：”);

for (int num : arr)

System.out.print(num + ” “);

}

}

}

“`

三、性能对比表

四、优化建议

– 基准选择：避免总是选择第一个或最终一个元素，可采用“三数取中法”或随机选择基准，以减少最坏情况发生的概率。

– 小数组切换排序算法：当子数组较小时，可以改用插入排序等更高效的算法。

– 尾递归优化：减少递归调用次数，进步程序运行效率。

五、拓展资料

快速排序是一种高效、实用的排序算法，尤其适合大规模数据集。虽然其最坏时刻复杂度较高，但通过合理的基准选择和优化策略，可以显著提升性能。在Java中实现快速排序相对简单，是进修排序算法的理想选择其中一个。