算法之快速排序（Quick Sort）

最新推荐文章于 2022-07-07 07:30:00 发布

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文章标签： jａｖａ算法

本文深入解析了快速排序算法，包括其基本思想、算法描述、代码实现及性能分析。快速排序是一种高效的排序方法，采用分治策略，通过一趟排序将待排记录分成两部分，再分别对这两部分进行排序。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

快速排序的基本思想：通过一趟排序将待排记录分隔成独立的两部分，其中一部分记录的关键字均比另一部分的关键字小，则可分别对这两部分记录继续进行排序，以达到整个序列有序。

1 算法描述

快速排序使用分治法来把一个串（list）分为两个子串（sub-lists）。具体算法描述如下：

从数列中挑出一个元素，称为 “基准”（pivot）；
重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面（相同的数可以到任一边）。在这个分区退出之后，该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区（partition）操作；
递归地（recursive）把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。

2 动图演示

　２.１　欢快点的

　２.２　正经点的

3 代码实现

/**
    * 快速排序方法
    * @param array
    * @param start
    * @param end
    * @return
    */
   public static int[] QuickSort(int[] array, int start, int end) {
       if (array.length < 1 || start < 0 || end >= array.length || start > end) return null;
       int smallIndex = partition(array, start, end);
       if (smallIndex > start)
           QuickSort(array, start, smallIndex - 1);
       if (smallIndex < end)
           QuickSort(array, smallIndex + 1, end);
       return array;
   }
   /**
    * 快速排序算法——partition
    * @param array
    * @param start
    * @param end
    * @return
    */
   public static int partition(int[] array, int start, int end) {
       int pivot = (int) (start + Math.random() * (end - start + 1));
       int smallIndex = start - 1;
       swap(array, pivot, end);
       for (int i = start; i <= end; i++)
           if (array[i] <= array[end]) {
               smallIndex++;
               if (i > smallIndex)
                   swap(array, i, smallIndex);
           }
       return smallIndex;
   }

   /**
    * 交换数组内两个元素
    * @param array
    * @param i
    * @param j
    */
   public static void swap(int[] array, int i, int j) {
       int temp = array[i];
       array[i] = array[j];
       array[j] = temp;
   }