快速排序

package demo;

import java.util.Arrays;

public class P33 {
	//快速排序属于分治法的一种。
	//思路：分解时确保主元左边都小于等于主元、右边都大于主元。然后递归地对左边、右边再进行排序。最后结果不用再合并。
	public static void main(String[] args) {
		int[] arr= {10,16,4,5,25,13,20};
		quickSort(arr, 0, 6);
		System.out.println(Arrays.toString(arr));
	}

	static void quickSort(int[] arr,int p,int r) {
		if(p<r) {
			//int q=partition(arr,p,r);
			int q=partition2(arr,p,r);
			quickSort(arr, p, q-1);
			quickSort(arr, q+1, r);
		}
	}
	
	static int partition(int[] arr,int p,int r) {		//单向扫描
		//优化，三点中值法，取头、中、尾三点的中值作为主元
		int mid=p+((r-p)>>1);
		int midValue;		//中值的下标
		int temp;
		
		if(	 (arr[mid]-arr[p])*(arr[mid]-arr[r])<0  ) {
			midValue=mid;
		}
		else if(	 (arr[p]-arr[mid])*(arr[p]-arr[r])<0  ) {
			midValue=p;
		}
		else {
			midValue=r;
		}
		temp=arr[p];			//把中值交换到主元位置
		arr[p]=arr[midValue];
		arr[midValue]=temp;
		
		int value=arr[p];		//把p作为主元
		int left=p+1;		
		int right=r;
		
		while(left<=right) {		//左右交错为结束条件，此时右指针指向左区末尾，左指针指向右区开头
			if(arr[left]<=value) {	//小于等于，则左指针右移
					left++;
			}
			else {						//大于，则左、右指针交换值，右指针左移
				temp=arr[left];
				arr[left]=arr[right];
				arr[right]=temp;
				
				right--;
			}
		}
		arr[p]=arr[right];
		arr[right]=value;
		
		return right;
	}
	
	static int partition2(int[] arr,int p,int r) {		//双向扫描
		//优化，三点中值法，取头、中、尾三点的中值作为主元
		int mid=p+((r-p)>>1);
		int midValue;		//中值的下标
		int temp;
		
		if(	 (arr[mid]-arr[p])*(arr[mid]-arr[r])<0  ) {
			midValue=mid;
		}
		else if(	 (arr[p]-arr[mid])*(arr[p]-arr[r])<0  ) {
			midValue=p;
		}
		else {
			midValue=r;
		}
		temp=arr[p];			//把中值交换到主元位置
		arr[p]=arr[midValue];
		arr[midValue]=temp;
		
		int value=arr[p];		//把p作为主元
		int left=p+1;		
		int right=r;
		
		while(left<=right) {		//左右交错为结束条件，此时右指针指向左区末尾，左指针指向右区开头
			while(left<=right && arr[left]<=value)	left++;		//让左指针指向第一个大于主元的元素
			while (left <= right && arr[right] > value)
				right--; // 让右指针指向 从右边数第一个 小于等于主元的元素
			if (left < right) {		//交换值
				temp = arr[left]; 
				arr[left] = arr[right];
				arr[right] = temp;
			}
		}
		arr[p]=arr[right];
		arr[right]=value;
		
		return right;
		
	}
}