快速排序（QuickSort）

快速排序（QuickSort）是一种高效的排序算法，采用分治法（Divide and Conquer）策略。它的基本思想是选择一个“基准”元素，通过一趟排序将待排序的序列分割成两个子序列，其中一个子序列的所有元素都比基准元素小，另一个子序列的所有元素都比基准元素大，然后递归地对这两个子序列进行排序

public class leetCode {
    // 快速排序的主方法
    public static void quickSort(int[] arr, int low, int high) {
        if (low < high) {
            // 找到分区点，arr[pi] 已经在正确的位置
            int pi = partition(arr, low, high);

            // 递归排序左子数组
            quickSort(arr, low, pi - 1);

            // 递归排序右子数组
            quickSort(arr, pi + 1, high);
        }
    }

    // 分区方法
    private static int partition(int[] arr, int low, int high) {
        int pivot = arr[high];  // 选择最后一个元素作为基准
        int i = (low - 1);  // 较小元素的索引

        for (int j = low; j < high; j++) {
            // 如果当前元素小于或等于基准
            if (arr[j] <= pivot) {
                i++;

                // 交换 arr[i] 和 arr[j]
                int temp = arr[i];
                arr[i] = arr[j];
                arr[j] = temp;
            }
        }

        // 交换 arr[i+1] 和 arr[high]（即基准元素）
        int temp = arr[i + 1];
        arr[i + 1] = arr[high];
        arr[high] = temp;

        return i + 1;
    }

    // 打印数组的方法
    public static void printArray(int[] arr) {
        for (int i : arr) {
            System.out.print(i + " ");
        }
        System.out.println();
    }

    // 测试快速排序
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {10, 7, 8, 9, 1, 5};
        int n = arr.length;

        System.out.println("排序前的数组:");
        printArray(arr);

        quickSort(arr, 0, n - 1);

        System.out.println("排序后的数组:");
        printArray(arr);
    }
}

 

时间复杂度：

• 平均情况：O(n log n)

• 最坏情况：O(n^2)（当每次选择的基准都是最大或最小元素时）

空间复杂度：

• O(log n)（递归栈的深度）

快速排序是一种非常高效的排序算法，尤其适用于大规模数据的排序。