概念
三路快速排序: 是双路快速排序的进一步改进版本,三路排序算法把排序的数据分为三部分,分别为小于 v,等于 v,大于 v,v 为标定值,这样三部分的数据中,等于 v 的数据在下次递归中不再需要排序,小于 v 和大于 v 的数据也不会出现某一个特别多的情况),通过此方式三路快速排序算法的性能更优。
优点: 可以比较高效的处理数组中存在相同元素的情况, 其它特征与快速排序基本相同。
图解
待排序数组
首先定义基值和左右区间,三路快速排序最后会将数组分为三个区间(小于基值、等于基值、大于基值),所以还需定义两个变量
假设以第一个元素为基值
[L, lt)则是小于基值的数,[lt, gt)则是等于基数的值,[gt, R]则是大于基数的值
然后我们定义一个指针来遍历元素比较
当指针所指的值大于基值时我们让gt前移并交换值
交换后i指针所指的值大小关系不确定所以不动,进入下一次判断,此时i所指的值等于基值i后移
当指针所指的值小于基值时我们让当前值和 lt+1 交换并将 i 指针和 lt 指针后移
以此类推 直到 i 和 gt 相遇
然后我们将 lt 所指的值和基值换位置 则完成了排序
代码实现
public class QuickSortThreeWay {
public void quickSortThreeWay(int[] arr, int left, int right) {
if (left >= right) {
return;
}
// 基值
int basic = arr[left];
// 区间指针
int lt = left;
int gt = right + 1;
int i = left + 1;
while (i < gt) {
if (arr[i] < basic) {
// 小于基值 交换lt+1 和 i元素
swap(arr, lt + 1, i);
// lt 和 i 后移
lt++;
i++;
} else if (arr[i] > basic) {
// 大于基值 gt-- 然后交换位置
gt--;
swap(arr, gt, i);
} else {
// 等于基值 指针后移
i++;
}
}
// 将基值和lt交换
swap(arr, left, lt);
// 对左右区间继续排序
quickSortThreeWay(arr, left, lt - 1);
quickSortThreeWay(arr, gt, right);
}
private void swap(int[] arr, int i, int j) {
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
}