java快速排序算法代码（java实现快速排序算法代码实例）

# 简介快速排序（Quick Sort）是一种高效的排序算法，由C. A. R. Hoare在1960年提出。它采用分治法策略，通过选择一个“基准”元素，将数组分为两部分，一部分比基准小，另一部分比基准大，然后递归地对这两部分进行排序。快速排序因其平均时间复杂度为O(n log n)而广受欢迎，在实际应用中表现非常优秀。本文将详细介绍Java实现快速排序的代码，并结合示例分析其工作原理和性能特点。---# 快速排序的基本原理## 选择基准 快速排序的核心是选择一个基准元素，通常选择数组的第一个元素、最后一个元素或中间元素。## 分区操作 通过分区操作，将数组分成两个子数组： - 左边的子数组所有元素小于基准值。 - 右边的子数组所有元素大于基准值。## 递归排序 对左右两个子数组分别递归调用快速排序算法，直到子数组长度为1或0时停止。---# Java快速排序算法代码实现以下是Java实现快速排序的代码：```java public class QuickSort {// 主函数，调用快速排序public static void quickSort(int[] arr, int low, int high) {if (low < high) {// 获取分区点int pivotIndex = partition(arr, low, high);// 对左半部分递归排序quickSort(arr, low, pivotIndex - 1);// 对右半部分递归排序quickSort(arr, pivotIndex + 1, high);}}// 分区函数private static int partition(int[] arr, int low, int high) {// 选择基准值，这里选择数组的第一个元素int pivot = arr[low];// 定义指针i和jint i = low;int j = high;while (i < j) {// 从右向左找到第一个小于基准值的元素while (arr[j] >= pivot && i < j) {j--;}// 将这个元素放到左边arr[i] = arr[j];// 从左向右找到第一个大于基准值的元素while (arr[i] <= pivot && i < j) {i++;}// 将这个元素放到右边arr[j] = arr[i];}// 将基准值放到最终位置arr[i] = pivot;// 返回基准值的位置return i;}// 测试代码public static void main(String[] args) {int[] arr = {10, 7, 8, 9, 1, 5};System.out.println("原始数组:");printArray(arr);quickSort(arr, 0, arr.length - 1);System.out.println("排序后数组:");printArray(arr);}// 打印数组private static void printArray(int[] arr) {for (int num : arr) {System.out.print(num + " ");}System.out.println();} } ```---# 代码详解## `quickSort` 方法 该方法是快速排序的核心，它接收数组以及左右边界作为参数。当左边界小于右边界时，首先通过`partition`函数确定基准值的位置，然后递归地对左右两部分进行排序。## `partition` 方法 此方法负责完成数组的分区操作。通过双指针法，从两端开始遍历数组，找到需要交换的元素，并最终将基准值放置到正确的位置。## 时间复杂度与空间复杂度 -

时间复杂度

：平均情况下为O(n log n)，最坏情况下为O(n²)（例如数组已经有序时）。 -

空间复杂度

：O(log n)，因为递归栈的空间开销。---# 示例运行结果假设输入数组为`{10, 7, 8, 9, 1, 5}`，程序运行后的输出如下：``` 原始数组: 10 7 8 9 1 5 排序后数组: 1 5 7 8 9 10 ```---# 总结快速排序是一种高效的排序算法，适合处理大规模数据集。通过Java代码的实现，我们可以清晰地看到其分治策略和递归思想。尽管快速排序在最坏情况下的性能较差，但在实际应用中，它仍然是排序问题的首选解决方案之一。

简介快速排序（Quick Sort）是一种高效的排序算法，由C. A. R. Hoare在1960年提出。它采用分治法策略，通过选择一个“基准”元素，将数组分为两部分，一部分比基准小，另一部分比基准大，然后递归地对这两部分进行排序。快速排序因其平均时间复杂度为O(n log n)而广受欢迎，在实际应用中表现非常优秀。本文将详细介绍Java实现快速排序的代码，并结合示例分析其工作原理和性能特点。---

快速排序的基本原理

选择基准 快速排序的核心是选择一个基准元素，通常选择数组的第一个元素、最后一个元素或中间元素。

分区操作 通过分区操作，将数组分成两个子数组： - 左边的子数组所有元素小于基准值。 - 右边的子数组所有元素大于基准值。

递归排序 对左右两个子数组分别递归调用快速排序算法，直到子数组长度为1或0时停止。---

Java快速排序算法代码实现以下是Java实现快速排序的代码：```java public class QuickSort {// 主函数，调用快速排序public static void quickSort(int[] arr, int low, int high) {if (low < high) {// 获取分区点int pivotIndex = partition(arr, low, high);// 对左半部分递归排序quickSort(arr, low, pivotIndex - 1);// 对右半部分递归排序quickSort(arr, pivotIndex + 1, high);}}// 分区函数private static int partition(int[] arr, int low, int high) {// 选择基准值，这里选择数组的第一个元素int pivot = arr[low];// 定义指针i和jint i = low;int j = high;while (i < j) {// 从右向左找到第一个小于基准值的元素while (arr[j] >= pivot && i < j) {j--;}// 将这个元素放到左边arr[i] = arr[j];// 从左向右找到第一个大于基准值的元素while (arr[i] <= pivot && i < j) {i++;}// 将这个元素放到右边arr[j] = arr[i];}// 将基准值放到最终位置arr[i] = pivot;// 返回基准值的位置return i;}// 测试代码public static void main(String[] args) {int[] arr = {10, 7, 8, 9, 1, 5};System.out.println("原始数组:");printArray(arr);quickSort(arr, 0, arr.length - 1);System.out.println("排序后数组:");printArray(arr);}// 打印数组private static void printArray(int[] arr) {for (int num : arr) {System.out.print(num + " ");}System.out.println();} } ```---

代码详解

`quickSort` 方法 该方法是快速排序的核心，它接收数组以及左右边界作为参数。当左边界小于右边界时，首先通过`partition`函数确定基准值的位置，然后递归地对左右两部分进行排序。

`partition` 方法 此方法负责完成数组的分区操作。通过双指针法，从两端开始遍历数组，找到需要交换的元素，并最终将基准值放置到正确的位置。

时间复杂度与空间复杂度 - **时间复杂度**：平均情况下为O(n log n)，最坏情况下为O(n²)（例如数组已经有序时）。 - **空间复杂度**：O(log n)，因为递归栈的空间开销。---

示例运行结果假设输入数组为`{10, 7, 8, 9, 1, 5}`，程序运行后的输出如下：``` 原始数组: 10 7 8 9 1 5 排序后数组: 1 5 7 8 9 10 ```---

总结快速排序是一种高效的排序算法，适合处理大规模数据集。通过Java代码的实现，我们可以清晰地看到其分治策略和递归思想。尽管快速排序在最坏情况下的性能较差，但在实际应用中，它仍然是排序问题的首选解决方案之一。