퀵 정렬 (Quick Sort) - JAVA

퀵 정렬은 기준값을 선정해 해당 값보다 작은 데이터와 큰 데이터로 분류하는 것을 반복하여 정렬하는 알고리즘 입니다. 기준값이 어떻게 선정되는지가 시간 복잡도에 많은 영향을 미치고, 평균 시간복잠도는 O(nlogn)이며 최악의 경우 O(n²)이 됩니다.

 

정렬 과정

출처 : https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%80%B5_%EC%A0%95%EB%A0%AC

1. 데이터를 분할하는 pivot을 설정(그림의 경우 가장 오른쪽 끝을 pivot로 설정)
2. pivot을 기준으로 다음 과정을 거쳐 데이터를 2개의 집합으로 분리
   1. start가 가리키는 데이터가 pivot이 가리키는 데이터보다 작으면 start를 오른쪽으로 1칸 이동
   2. end가 가리키는 데이터가 pivot이 가리키는 데이터보다 크면 end를 왼쪽으로 1칸 이동
   3. start가 가리키는 데이터가 pivot이 가리키는 데이터보다 크고, end가 가리키는 데이터가 pivot이 가리키는 데이터보다 작으면 start, end가 가리키는 데이터를 swap하고 start는 오른쪽, end는 왼쪽으로 1칸씩 이동
   4. start와 end가 만날 때가지 1~3번 반복
   5. start와 end가 만나면 만난 지점에서 가리키는 데이터와 pivot이 가리키는 데이터를 비교하여 pivot를 가리키는 데이터가 크면 만난 지점의 오른쪽에, 작으면 만난 지점의 왼쪽에 pivot이 가리키는 데이터를 삽입
3. 분리 집합에서 각각 다시 pivot를 선정
4. 분리집합이 1개 이하가 될때 까지 1~3번 반복

 

소스 코드

public void quickSort(int[] arr, int left, int right) {
    // base condition
    if (left >= right) {
        return;
    }
    int pivot = arr[right];
    
    int sortedIndex = left;
    for (int i = left; i < right; i++) {
        if (arr[i] <= pivot) {
            swap(arr, i, sortedIndex);
            sortedIndex++;
        }
    }
    swap(arr, sortedIndex, right);
    quickSort(arr, left, sortedIndex - 1);
    quickSort(arr, sortedIndex + 1, right);
}

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