[java] 자바의 퀵 정렬(Quick Sort) 알고리즘 이해하기

14 Dec 2023

java

퀵 정렬(Quick Sort)은 매우 효율적이고 빠른 정렬 알고리즘 중 하나입니다. 이 알고리즘은 분할 정복(Divide and Conquer) 방법을 사용하여 배열을 정렬합니다. 퀵 정렬의 핵심 개념은 분할과 정복입니다.

알고리즘 개요

퀵 정렬 알고리즘은 다음과 같은 단계로 이루어집니다:

기준 원소(Pivot Element) 선택: 배열에서 기준이 될 하나의 원소를 선택합니다.
분할: 기준 원소를 기준으로 작은 값은 왼쪽, 큰 값은 오른쪽으로 배열을 분할합니다.
정복: 분할된 부분 배열에 대해 재귀적으로 퀵 정렬을 수행합니다.
결합: 부분 배열들이 정렬되면 결합하여 최종적으로 정렬된 배열을 얻습니다.

자바로 구현한 퀵 정렬 예시

다음은 자바로 구현한 퀵 정렬의 간단한 예제 코드입니다:

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

    public static int partition(int[] arr, int start, int end) {
        int pivotValue = arr[end];
        int pivotIndex = start;
        for (int i = start; i < end; i++) {
            if (arr[i] < pivotValue) {
                int temp = arr[i];
                arr[i] = arr[pivotIndex];
                arr[pivotIndex] = temp;
                pivotIndex++;
            }
        }
        int temp = arr[end];
        arr[end] = arr[pivotIndex];
        arr[pivotIndex] = temp;
        return pivotIndex;
    }
}

위의 코드에서 quickSort 메서드는 재귀적으로 배열을 분할하고 정렬합니다. partition 메서드는 배열을 기준 원소를 기준으로 분할하여 작은 값과 큰 값을 정렬합니다.

시간 복잡도

퀵 정렬 알고리즘의 시간 복잡도는 평균적으로 O(n log n)이며, 최악의 경우 O(n^2)입니다. 그러나 평균적으로 매우 빠르게 동작하고 많은 프로그래밍 언어에서 기본 정렬 라이브러리로 사용됩니다.

퀵 정렬 알고리즘은 배열 크기가 큰 경우에 매우 효과적이며, 메모리를 효율적으로 사용합니다.

결론

퀵 정렬은 매우 빠른 정렬 알고리즘 중 하나로, 자바를 비롯한 많은 프로그래밍 언어에서 기본 정렬 알고리즘으로 사용됩니다. 퀵 정렬은 배열을 효율적으로 정렬하고 대부분의 상황에서 매우 효율적으로 동작합니다.

이상으로 퀵 정렬 알고리즘에 대한 간단한 소개를 마치겠습니다. 감사합니다.

참고문헌

Introduction to the Design and Analysis of Algorithms by Anany Levitin
https://en.wikipedia.org/wiki/Quicksort