八大排序之快速排序

快排简介

快速排序是由东尼·霍尔所发展的一种排序算法。在平均状况下，排序 n 个项目要 Ο(nlogn) 次比较。在最坏状况下则需要 Ο(n2) 次比较，但这种状况并不常见。事实上，快速排序通常明显比其他 Ο(nlogn) 算法更快，因为它的内部循环（inner loop）可以在大部分的架构上很有效率地被实现出来。

快速排序使用分治法（Divide and conquer）策略来把一个串行（list）分为两个子串行（sub-lists）。

快速排序又是一种分而治之思想在排序算法上的典型应用。本质上来看，快速排序应该算是在冒泡排序基础上的递归分治法。

快速排序的名字起的是简单粗暴，因为一听到这个名字你就知道它存在的意义，就是快，而且效率高！它是处理大数据最快的排序算法之一了。

快速排序的最坏运行情况是 O(n²)，比如说顺序数列的快排。但它的平摊期望时间是 O(nlogn)，且 O(nlogn) 记号中隐含的常数因子很小，比复杂度稳定等于 O(nlogn) 的归并排序要小很多。所以，对绝大多数顺序性较弱的随机数列而言，快速排序总是优于归并排序。

快排 在实际中最常用的一种排序算法，速度快，效率高。就像名字一样，快速排序是最优秀的一种排序算法。

什么是快速排序？

快排的基本思想：快排采用的是分治（PS：分开治理）的思想。

过程是这样的：1、在一组数中找到一个基准值（key）

 2、把这一组数分为小于key的一小组数，和大于key的另一小组数（按升序排列）

把小于key的一小组数放在key的左边 ，大于key的另一小组数放在key的右边

 3、重复 1、 2步骤，直到各区间只有一个数。

选择关键字 key (基准)的方式：
选择待排序序列的哪个元素为基准是非常重要的，因为基准关系到分割后两个子序列的长度。对于分治算法，当每次划分时，算法若都能分成两个等长的子序列时，那么分治算法效率会达到最大。总之，基准对整个算法的效率有着决定性影响。

图解思路

代码如下:

private static void quickSort(int[] arr, int l, int r) {
        if (l>r) {
            return;
        }
        int key = arr[l];
        int left = l;
        int right = r;

        while(left<right){
            while (right>left && arr[right] >= key){
                right--;
            }
            while(left<right && arr[left] <= key){
                left++;
            }
           if (right>left){
               int temp = arr[left];
               arr[left] = arr[right];
               arr[right] = temp;
           }
        }
        arr[l] = arr[left];
        arr[left] = key;
        quickSort(arr,l,left-1);
        quickSort(arr,left+1,r);
    }