輕鬆學習快速排序（一） -- 基本的快速排序

快速排序（Quicksort），又稱劃分交換排序（partition-exchange sort），簡稱快排，最先由東尼·霍爾提出，是一種較快的排序算法。對n項進行排序平均要作O(nlog<sub>n</sub>)次比較，最差的狀況下須要作O(n<sup>2</sup>)次比較。本文將介紹快速排序的基本思想及其實現。 ##基本思想它採用了一種分治的策略，一般稱其爲分治法(Divide-and-ConquerMethod)。排序的過程是一個不斷挖坑、填坑的過程。java

首先選取一個基準點（Base），此時基準點所在位置就是一個坑；
從右往左找到比基準點小的數字，在該位置挖出一個坑並將該數字放入左邊的坑；
從左邊的坑開始，從左往右找出比基準點大的數字，在該位置挖出一個坑並將該數字放入第二步中在右邊的坑；
重複第二步和第三步，直到左右兩邊的坑重疊，將基準點放入該坑；
此時基準點已經將數組分紅了兩個區：左邊的區、右邊的區。而後在左右兩邊在執行1,2,3,4,5的操做，直到分區中只有一個數字。

假設咱們要對10 22 78 6 1 12 14 45 進行排序，首先取第一個數（10）做爲基準點：算法

初始狀態：base = 10（紅色的字體的數字表示基準點）
從右往左找比基準點（10）小的數字，發現位於數組中的序號爲4的數字1比基準點（10）小，因而將數字1填入序號爲0的基準點的坑中去。紅色背景色的單元格表示剛被填充過的坑，灰色的背景色表示剛挖出來的坑，下面同理。
從左（從序號1開始）往右找比基準點（10）大的數字，發現序號爲1的數字22比基準點大，因而將數字22填入序號爲5的坑中
接下來不在累敘上面的步驟，只給出操做：至此對基準點（10）不能再繼續進行填坑操做，因而將基準點（10）填入最後的坑中，很顯然，基準點（10）已經將該數組分紅了兩部分：
基準點（10）分區完成後的結果以下。而後對基準點（10）的左右兩邊（黃色背景部分）再分別執行相同的分區操做直到不能再進行分區，即完成了排序。
......

##JAVA代碼實現數組

static void quickSort(int[] arr, int left, int right) {
	if (left >= right) {
		return;
	}
	int first = left, last = right;
	int base = arr[first];
	while (first < last) {
		for (; first < last; last--) {
			if (arr[last] < base) {
				arr[first++] = arr[last];
				break;
			}
		}
		for (; first < last; first++) {
			if (arr[first] > base) {
				arr[last--] = arr[first];
				break;
			}
		}
	}
	arr[first] = base;
	
	quickSort(arr, left, first - 1);
	quickSort(arr, first + 1, right);
}

static void quickSort(int[] arr) {
	quickSort(arr, 0, arr.length - 1);
}

如上的代碼給出了快速排序的基本實現，主要運用到了基本思想中所闡述的實現思想，將上面的例子在代碼中運行：ide

public static void main(String[] args) {
		int[] arr = new int[] {10, 22, 78, 6, 1, 12, 14, 45};
		System.out.println("原始數組：" + Arrays.toString(arr));
		quickSort(arr);
		System.out.println("排序後的數組：" + Arrays.toString(arr));
	}

運行結果爲：字體

原始數組：[10, 22, 78, 6, 1, 12, 14, 45]
排序後的數組：[1, 6, 10, 12, 14, 22, 45, 78]

總結

快速排序算法是一種比較常見的排序算法，其排序的過程是不斷挖坑、填坑的過程，而後將待排序數組分區。思考一個問題：假如運氣很差選擇的基準點是整個數組中最大或者最小的數字，那麼會怎麼樣呢？例如這樣的一個數組：1 10 23 6 9 10，若是選擇數字1做爲基準點，那麼或發生什麼？ui

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總結

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