一、快速排序介绍
百度百科是这样介绍快速排序的：
二、快速排序的算法思想
将小于基准点的元素放到基准点的左边，将大于基准点的元素放到基准点的右边。经过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，让所有的数据变成有序的。
其实快速排序算法是基于一种“二分法”的思想，关于二分法的算法可以参考另一篇博客 经典算法（2）一文搞懂二分法查找（循环和递归两种方式），有关冒泡排序的算法参考 经典算法（1）冒泡排序及其优化
冒泡排序每次只能在相邻的数之间进行交换，如果有10个数字，就需要排序9轮。但是按照快速排序的思想进行排序，总的比较和交换次数减少了，排序速度也会提升。
三、快速排序的实现过程
我们随机取一个数字作为基准元素，为了方便，取第一个数字为基准元素，在此博客中演示的例子中，基准元素取为6；设置两个指针 i 和 j，它们分别指向数组的第一个元素和数组最后一个元素，即i=0，j=9。
首先让指针 j 开始向左挪动，直到找到一个小于6的数停下来。切换到指针 i 再向右挪动，直到找到一个数大于6的数停下来。
最后指针 j 停在了数字 1上，指针 i 停在了数字8上。让指针 i 和指针 j 指向的元素进行交换位置。
第一次排序完成，接着进行第2次排序，指针 j 继续向左移动，由于3 < 6 ，指针 j 停下来；接着指针 i 开始向右继续移动，由于 9 > 6，停下来，9与3进行交换位置。
第2次排序结束，继续进行第3次排序，指针 j 继续向左移动，移动到数字5的位置，由于5 < 6 ，指针 j 停下来；接着指针 i 开始向右继续移动,此时 指针 i 与 指针 j 重合，把重合点的元素5与基准元素6交换位置，这一轮循环停止执行。
四、代码实现
public class QuickSort {
public static void main(String[] args) {
int[] array = {6, 2, 4, 8, 9, 5, 7, 3, 1, 10};
System.out.println("排序之前的数组: " + Arrays.toString(array));
quickSort(array, 0, array.length - 1);
System.out.println("排序之后的数组: " + Arrays.toString(array));
}
private static void quickSort(int[] array, int startIndex, int endIndex) {
if (startIndex < endIndex) {
// 找基准元素
int baseIndex = divide(array, startIndex, endIndex);
// 递归调用,对分隔后的左边数组快速排序
quickSort(array, startIndex, baseIndex - 1);
// 递归调用,对分隔后的右边数组快速排序
quickSort(array, baseIndex + 1, endIndex);
} else {
return;
}
}
/**
* 利用双边循环法分隔数组
*
* @param array 需要排序的数组
* @param startIndex 数组的开始下标
* @param endIndex 数组的结束下标
* @return 返回分隔点所在的位置
*/
private static int divide(int[] array, int startIndex, int endIndex) {
// 用数组的第一个元素作为起始元素
int base = array[startIndex];
int i = startIndex;
int j = endIndex;
while (i != j) {
// 从右向左寻找第一个小于基准数的值
while (i < j && array[j] > base) {
j--;
}
// 从左向右寻找第一个大于基准数的值
while (i < j && array[i] <= base) {
i++;
}
// 交换位置
if (i < j) {
swap(array, i, j);
}
}
// 指针i 与指针j 相遇，把重合点的元素与基准元素交换位置
array[startIndex] = array[i];
array[i] = base;
// 返回分隔点所在的位置
return i;
}
/**
* 交换i 与 j 位置的值
*
* @param array
* @param i
* @param j
*/
private static void swap(int[] array, int i, int j) {
int temp;
temp = array[i];
array[i] = array[j];
array[j] = temp;
}
}
代码执行结果：
排序之前的数组: [6, 2, 4, 8, 9, 5, 7, 3, 1, 10]
排序之后的数组: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
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更简便一点的写法：
public static int[] qsort(int arr[],int start,int end) {
int pivot = arr[start];
int i = start;
int j = end;
while (i<j) {
while ((i<j)&&(arr[j]>pivot)) {
j--;
}
while ((i<j)&&(arr[i]<pivot)) {
i++;
}
if ((arr[i]==arr[j])&&(i<j)) {
i++;
} else {
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
}
if (i-1>start) arr=qsort(arr,start,i-1);
if (j+1<end) arr=qsort(arr,j+1,end);
return (arr);
}
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