如何改进Java的快速排序算法

发布时间:2024-09-09 18:29:45

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要改进Java的快速排序算法，可以采取以下策略：

优化pivot选择：使用三数取中法或者随机选择pivot，这样可以减少算法在最坏情况下的时间复杂度。
尾递归优化：避免栈空间消耗过大，可以优先处理较小的子序列，然后再处理较大的子序列。
当子序列较小时，使用简单排序算法：当子序列的大小低于某个阈值时，使用简单排序算法（例如插入排序）对子序列进行排序，因为简单排序算法在小规模数据集上的性能更好。
并行化：利用多核处理器，将快速排序算法并行化以提高性能。

下面是一个改进后的Java快速排序算法示例：

public class QuickSort {
    private static final int THRESHOLD = 47;

    public static void quickSort(int[] arr) {
        if (arr == null || arr.length <= 1) {
            return;
        }
        quickSort(arr, 0, arr.length - 1);
    }

    private static void quickSort(int[] arr, int low, int high) {
        if (low< high class="hljs-type">int pivotIndex = partition(arr, low, high);
            if (pivotIndex - low <= high - pivotIndex) {
                quickSort(arr, low, pivotIndex - 1);
                quickSort(arr, pivotIndex + 1, high);
            } else {
                quickSort(arr, pivotIndex + 1, high);
                quickSort(arr, low, pivotIndex - 1);
            }
        }
    }

    private static int partition(int[] arr, int low, int high) {
        int mid = low + (high - low) / 2;
        if (arr[mid] < arr class="hljs-keyword">if (arr[high] < arr class="hljs-keyword">if (arr[high] < arr class="hljs-number">1);
        int pivot = arr[high - 1];
        int i = low, j = high - 1;
        for (;;) {
            while (arr[++i]< pivot class="hljs-keyword">while (arr[--j] > pivot);
            if (i < j class="hljs-keyword">else {
                break;
            }
        }
        swap(arr, i, high - 1);
        return i;
    }

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