学步园

/**
 * Introduction to Algorithms, Second Edition 
 * 7.3 RANDOMIZED-QUICKSORT
 * @author 土豆爸爸
 * 
 */
public class RandomizedQuickSort {
    public static void sort(int[] array, int p, int r) {
        if (p < r) {
            int q = randomizedPartition(array, p, r);
            sort(array, p, q - 1);
            sort(array, q + 1, r);
        }
    }

    /**
     * 随机分区,防止出现最坏情况,解决方案是从p到r随机选择一个数与r交换
     * 
     * @param array
     *            待排序数组
     * @param p
     *            待排序数组
     * @param r
     *            开始索引
     * @return 位置q
     */
    private static int randomizedPartition(int[] array, int p, int r) {
        // 产生从p到r的随机数
        int i = p + (int) (Math.random() * (r - p + 1));
        // 交换a[r],a[i]
        int temp = array[i];
        array[i] = array[r];
        array[r] = temp;

        return partition(array, p, r);
    }

    /**
     * 找到一个位置q,使q左边的元素都比q小,q右边的元素都比q大
     * 
     * @param array
     *            待排序数组
     * @param p
     *            开始索引
     * @param r
     *            结束索引
     * @return 位置q
     */
    private static int partition(int[] array, int p, int r) {
        int x = array[r]; // 取最后一个元素
        int i = p - 1;
        for (int j = p; j < r; j++) {
            // 所有比x小的元素都交换到前面
            if (array[j] <= x) {
                i++;
                int temp = array[i];
                array[i] = array[j];
                array[j] = temp;
            }
        }
        i++;
        // 将x交换到所有比x小的元素的后面
        array[r] = array[i];
        array[i] = x;
        return i;
    }
}

import junit.framework.TestCase;

public class RandomizedQuickSortTest extends TestCase {
    public void testFixArray() {
        int[] array = { 5, 2, 4, 6, 1, 3 };
        RandomizedQuickSort.sort(array, 0, array.length - 1);
        assertTrue(verifyOrdered(array));
    }

    public void testRandomArray() {
        int size = (int)(Math.random()* 1000);
        int[] array = new int[size];
        for(int i = 0; i < size; i++) {
            array[i] =  (int)(Math.random()* 10000);
        }
        
        RandomizedQuickSort.sort(array, 0, array.length - 1);
        assertTrue(verifyOrdered(array));
    }
    
    private boolean verifyOrdered(int[] array) {
        for (int i = 1; i < array.length; i++) {
            if (array[i - 1] > array[i]) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
}