快速排序（Quicksort）算法

基本思想

通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。（从后往前找小的往前放，然后从前往后找大的往后放，交替进行，直到 i == j ）

特征

快排在完全无序的情况下效果最好，时间复杂度为O（nlogn）,在有序情况下效果最差，时间复杂度为O(n^2)

算法步骤（双边循环快排）：

1. 设置两个变量i、j，排序开始的时候：i=0，j=N-1；
2. 以第一个数组元素作为关键数据，赋值给key，即key=A[0]；
3. 从j开始向前搜索，即由后开始向前搜索(j–)，找到第一个小于key的值A[j]，将A[j]和A[i]的值交换；
4. 从i开始向后搜索，即由前开始向后搜索(i++)，找到第一个大于key的A[i]，将A[i]和A[j]的值交换；
5. 重复第3、4步，直到i == j； (3,4步中，没找到符合条件的值，即3中A[j]不小于key,4中A[i]不大于key的时候改变j、i的值，使得j=j-1，i=i+1，直至找到为止。找到符合条件的值，进行交换的时候i， j指针位置不变。另外，i==j这一过程一定正好是i+或j-完成的时候，此时令循环结束）。

实现代码

/**
 * @author pzz
 * @date 2022/8/24
 * 快速排序（双边循环排序）
 */
public class QuickSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = {5, 3, 7, 2, 9, 8, 1, 4};
        System.out.println(Arrays.toString(a));
        quick(a, 0, a.length - 1);
    }

    private static void quick(int[] a, int l, int r){
        //当左指针大于等于右指针时结束循环
        if(l >= r){
            return;
        }
        int p = partition(a,l,r);
        //左边区域
        quick(a,l,p - 1);
        //右边区域
        quick(a,p + 1,r);
    }

    //遍历区域内的元素
    private static int partition(int[] a, int l, int r){
        //每个区域的第一个元素为【基准点元素】
        int pv = a[l];
        int i = l;
        int j = r;
        while (i < j){
            //j 从右往左找小的
            while(i < j && a[j] > pv){
                j--;
            }
            //i 从左往右找大的
            while(i < j && a[i] <= pv){
                i++;
            }
            //交换元素
            swap(a, i, j);
        }
        //将基准点元素与J点的元素进行交换
        swap(a, l, j);
        System.out.println(Arrays.toString(a) + " j=" + j);
        return j;
    }

    public static void swap(int[] a,int n,int m){
        int temp = a[n];
        a[n] = a[m];
        a[m] = temp;
    }

}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55

结束！！！

---

									你有没有为将来打算过呢？
1