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java - 快速排序算法未正确分配枢轴

coder 2024-03-28 原文

我观看了快速排序算法的精彩可视化:http://www.youtube.com/watch?v=Z5nSXTnD1I4

我觉得我真正理解了快速排序背后的原理，并且在一些在线指南的帮助下，着手创建我自己的快速排序。
这是我想出的:

public void quickSort(int[] a, int left, int right) {

    int index = partition(a, left, right);
    if (left < index - 1)
      quickSort(a, left, index);
    if (index < right)
      quickSort(a, index + 1, right);
}

private int partition (int[] a, int left, int right) {
    int i = left - 1;
    int j = right + 1;
    int pivot = a[0];

    while (i < j) {

        i++;

        while (a[i] < pivot)
            i++;

        j--;

        while (a[j] > pivot)
            j--;

        if (i < j)
            swap (a, i, j);
    }
return i;
}   

private void swap (int[] a, int i, int j) {
    int temp = a[i];
    a[i] = a[j];
    a[j] = temp;
}

左右的取值如下:

left = 0
right = array size - 1

很遗憾，输出不正确。问题似乎出在我对枢轴的处理上。在我观看的可视化中，讲师物理地移除了枢轴并让指针指向任何地方。他继续教程，当他到达 i 和 j(我称之为左和右)都指向同一个空点的位置时，他插入了枢轴并继续。

由于我在物理上将枢轴保持在原位，因此我发现很难对其进行正确排序。

在这段代码中，我正在处理输入:

4 8 1 6 3 7 2 5

我得到输出:

1 3 2 6 8 7 4 5

一旦“4”值(即主元)在算法的一开始就被排序，我就不再求助于它，这会把所有东西都扔掉。另外，我认为 quickSort 方法有问题。

有人能给我一些建议吗？谢谢。

编辑:此处的两个编辑已被删除，因为它们包含不必要和不正确的信息。其中一个将枢轴更改为:(left + right)/2。由于以下答案中解释的原因，这当然是错误的。

最佳答案

我不得不摆脱分区，因为你需要 i 和 j。它应该看起来像这样:

public void quickSort(int[] a, int left, int right) {

    int i = left; // Was -1 
    int j = right; // Was +1
    int pivot = a[left + (right - left) / 2]; // Pivot is the value of the middle index, not the index itself
    while (i <= j) { // Changed terminating condition
        //   i++;  Not needed
        while (a[i] < pivot) { 
            i++;
        }
        //    j++; Not needed
        while (a[j] > pivot) {
            j--;
        }
        if (i <= j) {  // Changed terminating condition
            swap(a, i, j);
            i++;  // You need to progress the indexes after the swap
            j--;
        }
    }

    System.out.println(Arrays.toString(a));
    if (left < j) {  // Changed condition
        quickSort(a, left, j);
    }
    if (i < right) { 
        quickSort(a, i, right); // was i + 1
    }
}

输出:

[4, 5, 1, 2, 3, 7, 6, 8]
[1, 5, 4, 2, 3, 7, 6, 8]
[1, 3, 2, 4, 5, 7, 6, 8]
[1, 2, 3, 4, 5, 7, 6, 8]
[1, 2, 3, 4, 5, 7, 6, 8]
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]

关于java - 快速排序算法未正确分配枢轴，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/15045481/

枢轴javaintcodesortingquicksort

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