排序算法（五）：快速排序及其优化分析_快速排序复杂度最差情况-优快云博客

1.快速排序算法

快速排序算法：基于分治策略，通过 分类 + 递归 的方式对数组进行快速排序，一般选择每一部分的第一个元素作为基准元素。快速排序之所以快速，是因为相对于冒泡排序中对相邻元素进行比较，快速排序是设置基准值，通过跳跃式的交换将小于基准值和大于基准值的元素分成两部分，然后递归的重复该过程，直到排序结束。

注：快速排序的算法有很多，我一直不求甚解。最后发现 挖坑 + 递归 的方式是比较好理解的。

快速排序过程：

1）将基准值存入临时变量，此时基准值位置变为坑位
2）从左往右比较，将小于基准值的数值存入基准值位置，则挖坑位置变为本次索引结束位置，维护i变量
3）从右往左比较，将大于基准值的数值存入最新的坑位，则挖坑位置变为本次所以结束位置，维护j变量
4）当i>j时，一轮比较结束，将临时变量中的基准值存入最后的坑位。
5）递归的在新生成的数组中进行排序，直至数组排序完成。

挖坑 + 递归的快排过程图解：

将 5 设为基准值存入临时变量flag中，排序区间两端索引为 left = 0 ，right = 6

0	1	2	3	4	5	6
5	4	3	6	8	2	7

从左往右遍历，将小于基准值的数值存入基准值位置，则挖坑位置变为本次索引结束位置，维护索引变量 i

0	1	2	3	4	5	6
4	坑位	3	6	8	2	7

从右往左遍历，将大于基准值的数值存入最新的坑位，则挖坑位置变为本次所以结束位置，维护索引变量 j

0	1	2	3	4	5	6
4	2	3	6	8	坑位	7

一轮结束后，将临时变量中的基准值存入最后的坑位。

0	1	2	3	4	5	6
4	2	3	坑位	8	6	7

递归的对新生成的两部分数组进行相同逻辑的快速排序，直至排序完成。

public class QuickSort02 {
	public static void main(String[] args) {
		int[] arr = {2,5,6,3,8,4,9,1};
		quickSort(arr,0,7);
		for (int i : arr) {
			System.out.print(i + ",");
		}
	}
	
	/**
	 * 快速排序:一般将数组最左侧元素作为基准值
	 * @param arr 待排序数组
	 * @param left 数组左端点
	 * @param right 数组右端点
	 */
	public static void quickSort(int[] arr,int left,int right) {
		//判断递归到底的情况
		if(left < right) {
			//将基准值存入临时变量
			int flag = arr[left];
			//将数组的边界值存入变量 i 和 j 中，循环比较的同时注意维护。
			int i = left;
			int j = right;
			
			while(i<j) {
				//从右往左比较，将小于基准值的元素，放入坑位
				while(i<j && arr[j]>flag) {
					j--;
				}
				arr[i] = arr[j];    //将索引j中的元素放入索引i中，同时坑位变为索引j
				
				//从右往左比较，将大于基准值的元素，放入最新的坑位
				while(i<j && arr[i]<flag) {
					i++;
				}
				arr[j] = arr[i];   //将索引i中的元素放入索引j中，同时坑位变为索引i
			}
			arr[i] = flag;  //将基准值插入最后的坑位
			
			quickSort(arr,left,i-1);
			quickSort(arr,i+1,right);
		}
	}
}