快速排序（Quicksort）是对冒泡排序的一种改进。
快速排序由C. A. R. Hoare在1960年提出。它的基本思想是：通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。
演示：
public static void raixSort(int[] arr) {
// 得到数组中最大的数
int max = arr[0];// 假设第一个数就是数组中的最大数
for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
if (arr > max) {
max = arr;
}
}
// 得到最大数是几位数
// 通过拼接一个空串将其变为字符串进而求得字符串的长度，即为位数
int maxLength = (max + "").length();
// 定义一个二维数组，模拟桶，每个桶就是一个一维数组
// 为了防止放入数据的时候桶溢出，我们应该尽量将桶的容量设置得大一些
int[][] bucket = new int[10][arr.length];
// 记录每个桶中实际存放的元素个数
// 定义一个一维数组来记录每个桶中每次放入的元素个数
int[] bucketElementCounts = new int[10];
// 通过变量n帮助取出元素位数上的数
for (int i = 0, n = 1; i < maxLength; i++, n *= 10) {
for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
// 针对每个元素的位数进行处理
int digitOfElement = arr[j] / n % 10;
// 将元素放入对应的桶中
// bucketElementCounts[digitOfElement]就是桶中的元素个数，初始为0，放在第一位
bucket[digitOfElement][bucketElementCounts[digitOfElement]] = arr[j];
// 将桶中的元素个数++
// 这样接下来的元素就可以排在前面的元素后面
bucketElementCounts[digitOfElement]++;
}
// 按照桶的顺序取出数据并放回原数组
int index = 0;
for (int k = 0; k < bucket.length; k++) {
// 如果桶中有数据，才取出放回原数组
if (bucketElementCounts[k] != 0) {
// 说明桶中有数据，对该桶进行遍历
for (int l = 0; l < bucketElementCounts[k]; l++) {
// 取出元素放回原数组
arr[index++] = bucket[k][l];
}
}
// 每轮处理后，需要将每个bucketElementCounts[k]置0
bucketElementCounts[k] = 0;
}
}
}
public static void main(String[] args) {
int[] arr = new int[800000];
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
arr = (int) (Math.random() * 8000000);
}
Date date = new Date();
SimpleDateFormat format = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");
String dateStr = format.format(date);
System.out.println("排序前的时间是:" + dateStr);
raixSort(arr);
Date date2 = new Date();
String dateStr2 = format.format(date2);
System.out.println("排序前的时间是:" + dateStr2);
}
运行结果：
排序前的时间是:17:37:21
排序前的时间是:17:37:21
一秒钟时间不到就完成排序了。
我们再测试一下八百万个数据的排序：
public static void main(String[] args) {
int[] arr = new int[8000000];
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
arr = (int) (Math.random() * 8000000);
}
Date date = new Date();
SimpleDateFormat format = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");
String dateStr = format.format(date);
System.out.println("排序前的时间是:" + dateStr);
raixSort(arr);
Date date2 = new Date();
String dateStr2 = format.format(date2);
System.out.println("排序前的时间是:" + dateStr2);
}
运行结果：
排序前的时间是:17:38:04
排序前的时间是:17:38:05
只需要一秒钟即完成了排序。
我们再测试一下八千万个数据的排序：
public static void main(String[] args) {
int[] arr = new int[80000000];
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
arr = (int) (Math.random() * 8000000);
}
Date date = new Date();
SimpleDateFormat format = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");
String dateStr = format.format(date);
System.out.println("排序前的时间是:" + dateStr);
raixSort(arr);
Date date2 = new Date();
String dateStr2 = format.format(date2);
System.out.println("排序前的时间是:" + dateStr2);
}
运行结果：
排序前的时间是:17:41:07
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
at com.itcast.sort.RadixSortDemo.raixSort(RadixSortDemo.java:42)
at com.itcast.sort.RadixSortDemo.main(RadixSortDemo.java:22)
