快速排序相关（学习笔记）

1）快排的原理是什么？快速写一段核心代码实现。

A.快速排序的原理解释

首先，在符合递归条件下进行

其次，得到基准元素位置

①从数列中取出第一个数作为基准元素

②实现元素的移动（比基准元素大的放右边，小于或等于放左边）

方法一：挖坑填数，选定基准元素Pivot，并记住位置index（坑位），并且设置两个指针right和left，在上面的分区过程中，符合条件能够左右置换的，被比较的数将坑位填满，自己成为下一个坑位，继续比较下去，直到right和left重合在了同一位置，再将Pivot元素放置到index，并得到基准元素位置。

方法二：指针交换法，控制指针、进行比较、判断是否需要移动、交换指针指向的元素，right和left重合，Pivot元素替换，得到基准元素位置。

最后，再对左右区间进行递归。

B.快速写一段核心代码实现：

public static void quickSort(int[] arr, int right, int left) {
         if (right >= left || arr == null || arr.length <= 1) {
             return;
        }
         int i = right, j = end, pivot = arr[(right + left) / 2];
         while (i <= j) {
             while (arr[i] < pivot) {
                 ++i;
             }
             while (arr[j] > pivot) {
                 --j;
             }
             if (i < j) {
                 int t = arr[i];
                 arr[i] = arr[j];
                 arr[j] = t;
                 ++i;
                 --j;
            } else if (i == j) {
                 ++i;
             }
         }
        quickSort(arr, right, j);
        quickSort(arr, i, left);
    }
}

2) DualPivotQuicksort的sort代码实现int排序的原理和关键步骤

因为数列的特征不同，利用快速排序时基准元素的选择会直接影到响最终的效果。经过对数组具体情况的多重考量和细分，得出先对int[]数组进行测试，再选择合适的排序方法，才能真正的提高效率。

DualPivotQuicksort的sort代码实现int排序的原理和关键步骤：

1. 判断数组int[] a的长度是否大于常量286（QUICKSORT_THRESHOLD）

若right-left <QUICKSORT_THRESHOLD，小数组使用快速排序

2.判断数组int[]a的长度是否大于常量47（INSERTION_SORT_THRESHOLD）

若right-left < INSERTION_SORT_THRESHOLD，使用插入排序。

3.判断该数组int[]a是否已经高度结构化(即已经接近排序完成):

检查数组是不是已经接近有序状态：a.否（有序数列的个数超过了MAX_RUN_COUNT），使用快速排序；b.是，判断该数组是否已经排列好，没有的话使用归并排序。

4.在上述情况都不满足的情况下,使用双基准快速排序算法进行排序。

思路和上面快速排序差不多，不同的是要选取两个Pivot（P1、P2）和部分算法的优化处理。

系统通过位运算int seventh = (length >> 3) + (length >> 6) + 1;获取数组长度的1/7的近似值；之后获取本数组中间位置的索引e3（int e3 = (left + right) >>> 1; // The midpoint）；在中间位置的左右1/7, 2/7处各获取两个索引(e2, e1, e4, e5)；再获取四个索引，将这五个索引对应的值用插入算法进行排序, 再放回五个索引的位置；对索引值进行排序，判断五个索引对应的元素值是否相同，不相同时，使e2的值作为Pivot1, e4的值作为Pivot2，进行双基准快速排序，相同时选取e3的值作为Pivot，进行单基准快速排序。