Java-使用二叉树实现快速排序-遁地龙卷风
（-1）写在前面
在一次面试中被问及快速排序，回来后又看了一次以前做过的案例，说来惭愧，时至今日还需要读好长时间，才能明白自己代码的意思，主要是缺少注释和图解，深有感慨，决定好好记录一下。
之所以使用二叉树，是因为用递归实现当数据量过大时会报栈溢出的错误，我试了一下别人的电脑也是这个问题。当然使用二叉树也会报内存不足，原因是无法创建那么长的数组，堆区内存溢出。个人感觉要比递归实现好的多。
（0）算法详解
程序随机产生数据，将其放在数组里。
a.将最小索引到最大索引之间的数据看做一个整体，程序已最小索引代表的数A为准
b.调换A的位置，使得A左边是比A大的数，A右边是比A小的数，此时A的索引被称为中间索引
c.最小索引到 中间索引-1被看为左孩子 ，中间索引+1 到最大索引被看做右孩子
已此图为例，说明程序流程:
每个节点代表一个数组片段，1是根节点，代表整个数组，每个片段都要经历a、b的操作
顺序为操作1,创建2,3，操作2，创建4,5，操作4，回到2，操作5，回到2，回到1，操作3，创建6，操作6，回到3，回到1，完事。
以下面这个数组为例，说明程序流程
int[] oop = {510, 107,948, 659, 955,438, 283,822};
第一次
a 步骤 最小索引0，最大索引7 A –>510
b步骤 [822, 955, 948, 659, 510, 438, 283, 107]
c 步骤 左孩子0-3 右孩子5-7
第二次
a 步骤 最小索引0，最大索引3 A –>822
b步骤 [948, 955, 822，659]
c 步骤 左孩子0-1 右孩子没有
第三次
a 步骤 最小索引0，最大索引1 A –>948
b步骤 [955, 948]
c 步骤 左孩子没有、 右孩子没有
第四次
a 步骤 最小索引5，最大索引7 A –>438
b步骤[438, 283, 107]
c 步骤 左孩子没有、， 右孩子6-7
第五次
a 步骤 最小索引6，最大索引7 A –>283
b步骤[283, 107]
c 步骤 左孩子没有、 右孩子没有
（2）具体实现
class Test
{
public static void main(String[] args)
{
int len = 8000000;
int[] oop = new int[len];
for(int i=0;i<len;i++)
oop[i] = (int)(Math.random()*1000);
Calendar c1 = Calendar.getInstance();
Sort.quick_sort(oop);
Calendar c2 = Calendar.getInstance();
System.out.println(c2.getTimeInMillis()-c1.getTimeInMillis());
}
}
class Binary
{
private int left,//最小索引
right;//最大索引
private Binary beforeBinary,//父节点
rightBinary,//左孩子
leftBinary;//右孩子
public Binary(int left,int right)
{
this.left= left;
this.right = right;
}
public void setLeft(int left)
{
this.left = left;
}
public void setRight(int right)
{
this.right = right;
}
public void setBefore(Binary beforeBinary)
{
this.beforeBinary = beforeBinary;
}
public void setRightBinary(Binary rightBinary)
{
this.rightBinary = rightBinary;
}
public void setLeftBinary(Binary leftBinary)
{
this.leftBinary = leftBinary;
}
public int getLeft()
{
return this.left;
}
public int getRight()
{
return this.right;
}
public Binary getBeforeBinary()
{
return this.beforeBinary;
}
public Binary getRightBinary()
{
return this.rightBinary;
}
public Binary getLeftBinary()
{
return this.leftBinary;
}
}
class Sort
{
public static void quick_sort(int[] oop)
{
Binary headBinary = new Binary(0,oop.length-1),
tempBinary = headBinary;
int right,
left,
tempNumber;
boolean flag = true;
headBinary.setBefore(null);
do
{
left = tempBinary.getLeft();
right = tempBinary.getRight();
tempNumber = oop[left];
while(left<right)//结束循环后，tempNumber的左边是比他大的数，tempNumber的右边是比他小的数
{
while(left<right && tempNumber>=oop[right])//从右边找到比tempNumber大的数
right--;
if(left<right)
{
oop[left] = oop[right];//将右边的数赋值给左边的
left++;//缩减范围
}
while(left<right && tempNumber<=oop[left])//从左边开始找比tempNumber小的数
left++;
if(left<right)
{
oop[right] = oop[left];//将左边的数赋值给右边
right--;//缩减范围
}
}
//此时left==right
oop[left] = tempNumber;
if(right<tempBinary.getRight()-1)//创建左孩子
{
Binary c1 = new Binary(right+1,tempBinary.getRight());
tempBinary.setRightBinary(c1);
c1.setBefore(tempBinary);
}
if(left-1>tempBinary.getLeft()) //创建右孩子
{
Binary c1 = new Binary(tempBinary.getLeft(),left-1);
tempBinary.setLeftBinary(c1);
c1.setBefore(tempBinary);
}
flag = true;
do//操作A:(遍历左孩子、右孩子，如果左孩子、右孩子都被遍历，返回上次节点）重复A操作,直到遍历到跟节点
{
if(tempBinary.getLeftBinary() != null)//如果左孩子被创建了，就先遍历左孩子
{
Binary c1 = tempBinary.getLeftBinary();;
tempBinary.setLeftBinary(null);//最为重要，只要被遍历的左孩子就将起在上层节点的引用设为null，
tempBinary = c1;
flag = false;
}
else if(tempBinary.getRightBinary() != null)//右孩子总是左兄弟节点遍历后才被遍历
{
Binary c1 = tempBinary.getRightBinary();
tempBinary.setRightBinary(null);
tempBinary = c1;
flag = false;
}
else //左孩子。右孩子都被遍历返回父节点
{
if(tempBinary == headBinary) break;
tempBinary = tempBinary.getBeforeBinary();
}
}while(flag);
}while(tempBinary != headBinary);//当回溯到根节点时，说明排序完毕
}
}
（3）简单测试
80000000 内存溢出
8000000 66607ms
800000 1027ms
