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疾速排序原理简介
疾速排序是咱们之前学习的冒泡排序的降级，他们都属于替换类排序，都是采纳一直的比拟和挪动来实现排序的。疾速排序是一种十分高效的排序算法，它的实现，增大了记录的比拟和挪动的间隔，将关键字较大的记录从后面间接挪动到前面，关键字较小的记录从前面间接挪动到后面，从而缩小了总的比拟次数和挪动次数。同时采纳“分而治之”的思维，把大的拆分为小的，小的拆分为更小的，其原理如下：对于给定的一组记录，抉择一个基准元素, 通常抉择第一个元素或者最初一个元素, 通过一趟扫描，将待排序列分成两局部, 一部分比基准元素小, 一部分大于等于基准元素, 此时基准元素在其排好序后的正确地位, 而后再用同样的办法递归地排序划分的两局部，直到序列中的所有记录均有序为止。
一，最小的 k 个数
输出 n 个数，找出其中最小的 k 个数，例如输出 4,5,1,6,2,7,3,8, 个数字，则最小的数字是 1,2,3,4
基于 O(n) 的算法，能够用基于 Partion 函数解决这个问题，如果基于数组的第 k 个数字来调整，使得比第 k 个数字小的所有数字都位于数组的右边，比第 k 个数组大的所有数字都位于数组的左边，这样调整之后数组右边的 k 个数字就是最小的 k 个数字，不肯定有序
import java.util.Scanner;
public class Main {public static void main(String[] args) {Scanner in=new Scanner(System.in);
int n=in.nextint();
int k=in.nextint();
int[] num=new int[n];
int[] out=new int[k];
for (int i=0;i<n;i++){num[i]=in.nextint();}
Boolean b=GetMinK(n,num,k,out);
if(b){for (int i=0;i<k;i++){System.out.print(out[i]+" ");
}
}
}
public static Boolean GetMinK(int uiInputNum, int[] pInputArray, int uiK, int[] pOutputArray){if(pInputArray==null||pOutputArray==null||uiK>uiInputNum||uiInputNum<=0||uiK<=0){return false;}
int start=0;
int end=uiInputNum-1;
int index=partition(pInputArray,start,end);
while(index!=uiK-1){if(index>uiK-1){
//index 在 k - 1 的左边
end=index-1;
index=partition(pInputArray,start,end);
} else{
start=index+1;
index=partition(pInputArray,start,end);
}
}
for (int i=0;i<uiK;i++){pOutputArray[i]=pInputArray[i];
}
return true;
}
//partion 分区函数，返回数组 a 的首元素快排的索引值 index
public static int partition(int[] a,int start,int end){int privot=a[start];
int i=start;
int j=end;
while(i<j){while(i<j&&privot<=a[j]){j--;}
swap(a,i,j);
while(i<j&&privot>=a[i]){i++;}
swap(a,i,j);
}
return i;
}
public static void swap(int[] a,int i,int j){int t=a[i];
a[i]=a[j];
a[j]=t;
}
}二，数组中呈现次数超过一半的数字
数组中有一个数字呈现次数超过数组长度的一半，请找出这个数字。例如 1,2，3,2,2,2,5,4,2，数字 2 在数组中呈现了 5 次，超过数组长度的一半，输入 2
受疾速排序的启发，在疾速排序中，当初数组中抉择一个数字，而后调整数组中的数字的程序，使得比选中数字小的数字都排在它的右边，比选中数字大的数字都排在它的左边。
如果选中的数字的下标刚好是 n /2，那么这个数字就是数组中的中位数
import java.util.Scanner;
public class Main {public static void main(String[] args) {Scanner in=new Scanner(System.in);
int n=in.nextint();
int[] num=new int[n];
for (int i=0;i<n;i++){num[i]=in.nextint();}
int b=GetHalfNum(n,num);
if(b!=-1){System.out.println(b);
}
}
public static int GetHalfNum(int uiInputNum, int[] pInputArray){if(pInputArray==null||uiInputNum<=0){return -1;}
int middle=uiInputNum>>1;
// 长度的一半
int start=0;
int end=uiInputNum-1;
int index=partition(pInputArray,start,end);
while(index!=middle){
// 如果不等于长度的一半阐明就没有找到这个中位数
if(index>middle){
end=index-1;
index=partition(pInputArray,start,end);
} else{
start=index+1;
index=partition(pInputArray,start,end);
}
}
return pInputArray[index];
//index=middle
}
public static int partition(int[] a,int start,int end){int privot=a[start];
int i=start;
int j=end;
while(i<j){while(i<j&&privot<=a[j]){j--;}
swap(a,i,j);
while(i<j&&privot>=a[i]){i++;}
swap(a,i,j);
}
return i;
}
public static void swap(int[] a,int i,int j){int t=a[i];
a[i]=a[j];
a[j]=t;
}
}三，找出数组中第 k 个最小的数
例如给定数组 1,5,2,6,8,0,6 中，第 4 小的数字是 5
import java.util.Scanner;
public class Main {public static void main(String[] args) {Scanner in=new Scanner(System.in);
int n=in.nextint();
int k=in.nextint();
int[] num=new int[n];
//int[] out=new int[k];
for (int i=0;i<n;i++){num[i]=in.nextint();}
int b=GetMinK(n,num,k);
if(b!=-1){System.out.println(b);
}
}
public static int GetMinK(int uiInputNum, int[] pInputArray, int uiK){if(pInputArray==null||uiK>uiInputNum||uiInputNum<=0||uiK<=0){return -1;}
int start=0;
int end=uiInputNum-1;
int index=partition(pInputArray,start,end);
while(index!=uiK-1){
// 如果 index 不是 k - 1 的地位
if(index>uiK-1){
end=index-1;
index=partition(pInputArray,start,end);
} else{
start=index+1;
index=partition(pInputArray,start,end);
}
}
return pInputArray[index];
// 返回的这个地位的数值
}
public static int partition(int[] a,int start,int end){int privot=a[start];
int i=start;
int j=end;
while(i<j){while(i<j&&privot<=a[j]){j--;}
swap(a,i,j);
while(i<j&&privot>=a[i]){i++;}
swap(a,i,j);
}
return i;
}
public static void swap(int[] a,int i,int j){int t=a[i];
a[i]=a[j];
a[j]=t;
}
}总结
以上就是本文对于 Java 编程基于疾速排序的三个算法题实例代码的全部内容，心愿对大家有所帮忙