题目描述:
使用Java或C++等语言中内置的随机函数实现随机化快速排序，在数组中随机选择一个元素作为分区的主元(Pivot)。
输入:
多组样例输入，每组由一个一维整型数组组成。
输出:
随机化快速排序之后的一维整型数组（升序排列）。
样例输入 :
6 1 8 6 5 3 4
5 12 42 2 5 8
样例输出 :
1 3 4 5 6 8
2 5 8 12 42
解决思路：这主要是对一个排列array进行分区分割。如果你是升序排列，每次分割就是使一个数，它前面的数小于等于她，它后面的大于等于它；如果你是降序排列，每次分割就是使一个数，它前面的数大于等于她，它后面的小于等于它。这就相当于一次分割确定一个数在升序或降序序列中的正确位置。然后在排除这个数，对它未经排序的数进行分割，直到所有数都在正确位置。
代码：
public class DemoFive {
public static void main(String[] args) {
solve();
}
public static void solve() {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
while(sc.hasNext()) {
int num = sc.nextInt();
int[] arr = new int[num];
for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
arr[i] = sc.nextInt();
}
quickSort(arr, 0, arr.length - 1);
printArray(arr);
}
sc.close();
}
public static void quickSort(int[] arr, int start, int end) {
if(start < end) {
int pivot = partition(arr, start, end);
quickSort(arr, start, pivot - 1);
quickSort(arr, pivot + 1, end);
}
}
public static int partition(int[] arr, int start, int end) {
int pivot = getRandomNumber(start, end);
swap(arr, start, pivot);
int pointerA = start, pointerB;
for(pointerB = start + 1; pointerB <= end; pointerB++ ) {
if(arr[pointerB] <= arr[start]) {
pointerA++;
swap(arr, pointerA, pointerB);
}
}
swap(arr, pointerA, start);
return pointerA;
}
public static void swap(int[] arr, int a, int b) {
int temp = arr[a];
arr[a] = arr[b];
arr[b] = temp;
}
public static void printArray(int[] arr) {
for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i]);
if(i < arr.length - 1) {
System.out.print(" ");
}
}
System.out.println();
}
public static int getRandomNumber(int start, int end) {
Random random = new Random();
int num = random.nextInt(end - start + 1) + start;
return num;
}
}
代码讲解：
quickSort(arr, start, end)：它的意思是对数组的第start个元素到第end个元素进行排序。实际上是先对数组的第start个元素到第end个元素进行分割，使得索引为pivot的元素的位置的确定。然后再对它前面和后者进行quickSort()，知道所有元素的位置都确定。实质上，这个函数就是不断分割序列，直到所有元素都在正确的位置（排好序的位置）上。
partition(arr, start, end)：分割方法的实现。对数组的第start个元素到第end个元素进行分割，使得某个数前面的数小于等于它，它后面的大于等于它。然后返回这个数的索引。这个数可以随便取，本代码中是根据start、end产生一个随机数随机取的。