快速排序详解

快速排序详解

说明

1. 快速排序是对冒泡排序的一种升级，因此排序速度非常快，典型的以空间换时间的思路
2. 先从数组中找一个中间值，这个值的找法有设计者自己定义，可以是数组最中间的值，也可以是数组的最前边或者最后边的值，一般选择中间值
3. 找到这个标志值后，将左侧大于这个标志值的数移动到这个值右侧，将右侧小于标志值的数移动到这个值左侧，可以使用交换的思路
4. 然后将第一次交换后的数组分成两部分再执行同样的操作，即这个标志值左侧和右侧两部分
5. 将这两部分再使用同样的方式，即形成递归，直到所有的元素全部有序为止
6. 经测试快速排序效率比希尔排序还快，但递归需要开辟新栈，比较耗时间
7. 源码及分析见下

源码及分析

/**
     * 快速排序，对冒泡排序的升级
     *
     * @param arr   要排序的数组
     * @param left  左下标
     * @param right 右下标
     */
    public static void quickSort(int[] arr, int left, int right) {
        //定义变量 l 和 r 保存数组的左右元素索引
        int l = left, r = right;
        //定义变量pivot保存数组的中间值,
        //将小于pivot的数放到pivot左边，将大于pivot的数放到pivot右边
        int pivot = arr[(l + r) / 2];
        //定义辅助变量tmp用于交换数字
        int tmp = 0;
        //循环执行交换数字的操作
        while (l < r) {
            //寻找左侧大于pivot的数,循环结束是当前arr[l] >= pivot
            while (arr[l] < pivot) {
                l++;
            }
            //寻找右侧小于pivot的数,循环结束时当前arr[r] <= pivot
            while (arr[r] > pivot) {
                r--;
            }
            //判断 l 和 r 的大小，如果循环结束时 l == r,说明pivot左侧数全部小于pivot
            //pivot右侧的数全部大于pivot
            if (l == r) {
                break;
            }
            //否则就交换当测大于pivot的数和右侧小于pivot的数
            tmp = arr[l];
            arr[l] = arr[r];
            arr[r] = tmp;
            //如果交换完以后发现arr[l] == pivot ,则r--
            if (arr[r] == pivot) {
                r--;
            }
            //如果交换完以后发现arr[r] == pivot ,则l++
            if (arr[l] == pivot) {
                l++;
            }
            //如果 l == r，必须进行 l++, r--,否则出现栈溢出
            if (r == l) {
                r--;
                l++;
            }
            //向左递归
            if (left < r) {
                quickSort(arr, left, r);
            }
            //向右递归
            if (right > l) {
                quickSort(arr, l, right);
            }
        }
    }