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详解Java中使用泛型实现快速排序算法的方法

Java 更新时间: 发布时间: IT归档 最新发布 模块sitemap 名妆网 法律咨询 聚返吧 英语巴士网 伯小乐 网商动力

详解Java中使用泛型实现快速排序算法的方法

快速排序算法概念
快速排序一般基于递归实现。其思路是这样的:
1.选定一个合适的值(理想情况中值最好,但实现中一般使用数组第一个值),称为“枢轴”(pivot)。
2.基于这个值,将数组分为两部分,较小的分在左边,较大的分在右边。
3.可以肯定,如此一轮下来,这个枢轴的位置一定在最终位置上。
4.对两个子数组分别重复上述过程,直到每个数组只有一个元素。
5.排序完成。

基本实现方式:

public static void quickSort(int[] arr){
  qsort(arr, 0, arr.length-1);
}
private static void qsort(int[] arr, int low, int high){
  if (low < high){
    int pivot=partition(arr, low, high);    //将数组分为两部分
    qsort(arr, low, pivot-1);   //递归排序左子数组
    qsort(arr, pivot+1, high);  //递归排序右子数组
  }
}
private static int partition(int[] arr, int low, int high){
  int pivot = arr[low];   //枢轴记录
  while (low=pivot) --high;
    arr[low]=arr[high];//交换比枢轴小的记录到左端
    while (low

使用泛型实现快排算法

下面设计一个QuickSort类,包含了静态函数sort(),可以对任意类型数组进行排序。如果为对象类型数组,则该对象类型必须实现Comparable接口,这样才能使用compareTo函数进行比较。

使用了最基本的快排算法,没有进行优化处理。

源代码如下:

import java.util.linkedList;
import java.util.List;
import java.util.ListIterator;
import java.util.Random;
 
public class QuickSort {
  @SuppressWarnings("unchecked")
  //对上述快排函数原型修改,使其可以对任意对象类型数组进行排序。这个函数为内部使用,外部排序函数接口为sort(),sort函数要求对象必须实现Comparable接口,可以提供编译时类型检测,见后文。
  private static void quickSort(Object[] in,int begin, int end) {
    if( begin == end || begin == (end-1) ) return;
    Object p = in[begin];
    int a = begin +1;
    int b = a;
    for( ; b < end; b++) {
      //该对象类型数组必须实现Comparable接口,这样才能使用compareTo函数进行比较
      if( ((Comparable)in[b]).compareTo(p) < 0) {
 if(a == b){a++; continue;}
 Object temp = in[a];
 in[a] = in[b];
 in[b] = temp;
 a++;
      }
    }
    in[begin] = in[a-1];
    in[a-1] = p;
    if( a-1 > begin){
      quickSort(in,begin, a);
    } 
    if( end-1 > a ) {
      quickSort(in,a, end);
    } 
    return;
  }
   
  //使用泛型,对任意对象数组排序,该对象类型数组必须实现Comparable接口
  public static > void sort(T[] input){
    quickSort(input,0,input.length);
  }
   
  //添加对List对象进行排序的功能,参考了Java中的Java.util.Collections类的sort()函数
  public static > void sort(List list){
    Object[] t = list.toArray();//将列表转换为数组
    quickSort(t,0,t.length); //对数组进行排序
    //数组排序完成后再写回到列表中
    ListIterator i = list.listIterator();
    for (int j=0; j l = new linkedList();
    s = new String[]{"b","a","e","d","f","c"};
    System.out.print("linkedList before sorting: ");
    for (int j=0; j after sorting: ");
    for (String ts : l) {
      System.out.print(ts + " ");
    }
    System.out.println();
  }
}



运行main函数测试,从输出可以看出QuickSort类工作正常:

int[] before sorting: 65 48 92 26 3 8 59 21 16 45
int[] after sorting: 3 8 16 21 26 45 48 59 65 92
String[] before sorting: b a e d f c 
String[] after sorting: a b c d e f 
linkedList before sorting: b a e d f c 
linkedList after sorting: a b c d e f

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