[java] 퀵 정렬 알고리즘

04 Dec 2023

java

퀵 정렬(Quick Sort)은 가장 많이 사용되는 정렬 알고리즘 중 하나입니다. 이 알고리즘은 분할 정복(Divide and Conquer) 방법을 사용하여 배열을 정렬합니다.

알고리즘 개요

퀵 정렬 알고리즘은 다음과 같은 단계로 이루어집니다:

배열에서 하나의 원소를 기준으로 선택합니다. 이를 피벗(pivot)이라고 합니다. 보통 배열의 첫번째 원소나 마지막 원소를 피벗으로 선택합니다.
피벗을 기준으로 배열을 분할합니다. 피벗보다 작은 값들은 피벗의 왼쪽에 위치하고, 피벗보다 큰 값을 피벗의 오른쪽에 위치합니다.
분할된 배열에 대해 재귀적으로 위의 과정을 반복합니다. 각 재귀호출에서는 현재 배열의 피벗을 기준으로 왼쪽 부분 배열과 오른쪽 부분 배열을 독립적으로 정렬합니다.

예시 코드

public class QuickSort {
    public static void quickSort(int[] arr, int low, int high) {
        if (low < high) {
            int pivotIndex = partition(arr, low, high);
            quickSort(arr, low, pivotIndex - 1);
            quickSort(arr, pivotIndex + 1, high);
        }
    }

    public static int partition(int[] arr, int low, int high) {
        int pivot = arr[high];
        int i = low - 1;
        for (int j = low; j < high; j++) {
            if (arr[j] < pivot) {
                i++;
                int temp = arr[i];
                arr[i] = arr[j];
                arr[j] = temp;
            }
        }
        int temp = arr[i + 1];
        arr[i + 1] = arr[high];
        arr[high] = temp;
        return i + 1;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {5, 2, 9, 1, 7, 6, 3};
        int n = arr.length;

        quickSort(arr, 0, n - 1);

        System.out.println("Sorted array:");
        for (int i : arr) {
            System.out.print(i + " ");
        }
    }
}

시간 복잡도

퀵 정렬의 평균 시간 복잡도는 O(n log n) 이며, 최악의 경우에도 O(n^2)까지 증가할 수 있습니다. 하지만, 대부분의 경우에 퀵 정렬은 다른 정렬 알고리즘보다 빠릅니다. 또한, 퀵 정렬은 제자리 정렬(In-place sorting)로, 추가적인 공간이 필요하지 않습니다.

알고리즘 개요

예시 코드

시간 복잡도

참고 자료