排序算法之快速排序

快速排序由于排序效率在同为O(N*logN)的几种排序方法中效率较高，因此经常被采用，它是一种不稳定的排序算法

该方法的基本思想是：

1．先从数列中取出一个数作为基准数。

2．分区过程，将比这个数大的数全放到它的右边，小于或等于它的数全放到它的左边。

3．再对左右区间重复第二步，直到各区间只有一个数。

以一个数组作为示例，取区间第一个数为基准数。如图所示：（挖坑法）

挖坑填数的代码如下：

public static int partition(int[] arr, int left, int right){
    int i = left;
    int j = right;
    int key = arr[i];//将第一个数作为基准数存入key中
    //随机法选取基准数
    //int key = arr[left + (int)Math.random()*(right-left+1)]
    while(i < j){
        while(i < j && arr[j] >= key){ //从右往左开始扫描，大于key，j--
            j--;
        }
        arr[i] = arr[j]; //找到小于key的，将它填入上一个坑中，i++
        while(i <j && arr[i] <= key){//从左往右开始扫描，小于key，i++
            i++;
        }
        arr[j] = arr[i];////找到大于key的，将它填入上一个坑中，j--;
        
    }
     arr[i] = key;  //最后将key填入最后一个坑中(i=j)
    
    return i;


}

public static void quickSort(int[] arr, int left, int right){
    if(left >= right)
        return;
    int index = partition(arr,left,right);
    quickSort(arr, left, index-1);
    quickSort(arr, index+1, right);

}

函数 partition除了可以用在快速排序算法中，还可以用来实现在长度为n 的数组中查找第 k 的数字、数组中出现次数超过一半的数字和最小的 k 个数，都可以用这个函数来解决。