快速排序

快速排序是一种常见的排序算法，它的基本思想是通过分治的策略将一个大问题拆分为若干个小问题，并通过递归求解这些小问题，最终将整个问题排序完成。

具体的步骤如下：

• 选择一个基准元素，一般选择第一个元素。
• 将序列中小于等于基准元素的元素移动到基准元素的左边，大于基准元素的元素移动到右边。这个过程称为分区操作。
• 对基准元素左边和右边的子序列分别进行递归排序。

public static void quickSort(int[] arr, int low, int high) {
    if (low < high) {
        // 分区操作，将数组分为两部分
        int pivotPos = partition(arr, low, high);
        // 递归排序前半部分
        quickSort(arr, low, pivotPos - 1);
        // 递归排序后半部分
        quickSort(arr, pivotPos + 1, high);
    }
}

private static int partition(int[] arr, int low, int high) {
    //设置基准值
    int pivot = arr[low];
    while (low < high) {
        //从右向左找到第一个小于基准值的数
        while (low < high && pivot <= arr[high]) {
            high--;
        }
        arr[low] = arr[high];
        //从左向右找到第一个大于基准值的数
        while (low < high && pivot > arr[low]) {
            low++;
        }
        arr[high] = arr[low];
    }
    arr[low] = pivot;
    return low;
}

示例：演示 5 1 6 9 8 3 4 的第一次分区操作

快速排序的时间复杂度为平均情况下的O(n log n)，最坏情况下为 O(n^2)，空间复杂度为 O(log n)。它是一种原地排序算法，具有较快的速度和较好的性能。