快速排序（Quick sort）-优快云博客

本文深入探讨了快速排序算法的起源、核心思想及其代码实现，分析了其时间复杂度，并通过具体实例展示了排序过程。同时，文章也提到了快速排序在特定情况下的缺点。

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思想：

快速排序由冒泡改良而来，利用“分治”的思想，将原本的问题递归的分成两个子问题。在子问题里只剩下一个数字的时候，排序才算完成。
首先在序列中随机选择一个基准值（pivot），然后将除了基准值之外的数分为“比基准值小的数”和“比基准值大的数”两个子部分，然后对两个子部分同样进行分割，直到排序完成。

时间复杂度

平均：O(nlogn)
最差：O(n²)

基准值的选择

理论上讲是随机选择，在实际中，一般选择序列的第一个元素或者最后一个元素，一般以第一个元素居多。

代码实现

核心算法：

public class QuickSort {

    public void sort(int[] arr,int liftIndex,int rightIndex){
        if (liftIndex >= rightIndex){
            return;
        }
        int pivotIndex = partition(arr,liftIndex,rightIndex);
        sort(arr,liftIndex,pivotIndex - 1);
        sort(arr,pivotIndex + 1,rightIndex);
    }

    private int partition(int[] arr,int liftIndex,int rightIndex) {
        int pivot = liftIndex;

        int temp;
        while (liftIndex < rightIndex){
            while (liftIndex < rightIndex && arr[rightIndex] > arr[pivot]){
                --rightIndex;
            }
            while (liftIndex < rightIndex && arr[liftIndex] <= arr[pivot]){
                ++liftIndex;
            }

            //交换大小元素
            if (liftIndex < rightIndex){
                temp = arr[liftIndex];
                arr[liftIndex] = arr[rightIndex];
                arr[rightIndex] = temp;
            }
        }
        //左右指针碰撞，将基准元素与左指针交换
        if (liftIndex == rightIndex){
            temp = arr[liftIndex];
            arr[liftIndex] = arr[pivot];
            arr[pivot] = temp;
            //System.out.println("交换基准元素"+Arrays.toString(arr));
        }
        //返回左指针，用于下次的基准指针。
        return liftIndex;
    }
}

测试：

public class QuickTest {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[]{6,1,2,7,9,3,4,5,10,8};
        System.out.println("排序前的数组"+ Arrays.toString(arr));
        QuickSort quickSort = new QuickSort();
        quickSort.sort(arr,0,arr.length-1);
        System.out.println("排序后的数组"+ Arrays.toString(arr));
    }
}

测试结果：

排序前的数组[6, 1, 2, 7, 9, 3, 4, 5, 10, 8]
排序后的数组[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

缺点

如果要实现序列的升序，而恰巧这个序列以降序排列，那么快速排序的作用也就失效了，退化成冒泡排序，时间复杂度也变为O(n²)。