快速排序

概述

　　快速排序，听名字就是使用这玩意排序很快，但其实在最差的情况下他的时间复杂度是O(n2)，和冒泡排序一样，平均时间复杂度为O(nlogn)，还不错，听说使用的场景很多，但是我看了java8中ArrayList中的sort方法，使用的并不是这个算法，其他的在什么地方有使用，不太清楚。

核心思想

　　这个排序算法的核心思想就是分而治之，把一个大的数组分成一小块一小块，然后在每一块上排序。这样叙述干巴巴的，可以参考这篇文章：https://wiki.jikexueyuan.com/project/easy-learn-algorithm/fast-sort.html，个人认为，看这篇就够了，不用看我的，我写的只是为了记录一下，把自己的思路整理一下，方便以后自己查看，但是如果你有兴趣看看，也可以吧，我也没啥意见O(∩_∩)O哈哈~

举例如下：

　　3, 5, 2, 4, 1

要求：使用快速排序算法进行排序

快速排序实现如下：

第一步：先找出基准数（就是在需要排序的数据中随便找一个数），一般常见的就是把第一个数作为基准数，所以基准数 = 3

第二步：搞两个哨兵，第一个哨兵从左往右找，第二个哨兵从右往左找，具体如下

1. 第二个哨兵先开始（这个非常重要，至于原因大家实现一遍代码就知道了），发现2<3,好，第二个哨兵暂停
2. 第一个哨兵，发现5>3，交换第一个哨兵和第二个哨兵对应的元素，就是交换5和2的位置（至于为什么这么做，一会解释），结果为：3,1,2,4,5
3. 再从第二个哨兵开始，发现4>3，继续向左，发现1<3,暂停
4. 第一个哨兵向右，这是第一个哨兵和第二个哨兵指向同一个元素，就是1，ok
5. 交换基准数3和1的位置，结果为：2,1,3,4,5

总结：到这里，不知道大家发现了什么没有，那我就直接揭晓答案吧，上面在介绍核心思想的时候提到，说快速排序就是分而治之，这里大家可以发现已经把大于3的数和小于3的数放到了一起，然后在大于3的数中，就是4,5中，继续重复第一步和第二步，在小于3的数中，就是2,1，重复第一步和第二步，就可以了。

在第二步中，大家可以发现右边的哨兵想要找到的数是小于基准数的，左边的哨兵想要找到大于基准数的，这样做的目的就是把大于和小于基准数的数分开。

代码实现

　　本文是java实现，如果你会python或者C，也可以酬和着看，差不太多

/**
 * @author: steve
 * @date: 2020/7/6 9:54
 * @description: 快速排序实现
 */
public class QuickSort {

    public static int array[] = {72,6,57,88,60,42,83,73,48,8};
//    public static int array1[] = {6,1,2,7,9,3,4,5,10,8};

    public static void quickSort(int i, int j){
　　　　　//i > j为非正常状况，直接返回
        if (i > j){
            return;
        }
        int baseNumber = array[i];
        int end = j;
        int start = i;
        while (j!=i){
　　　　　　　//第一个哨兵
            while (j > i && array[j] >= baseNumber){
                j--;
            }
　　　　　　　//第二个哨兵
            while (j > i && array[i] <= baseNumber){
                i++;
            }
            if (j > i){
                swap(i,j);
            }
        }
　　　　　//当i = j或者i > j的时候交换基准数和i的位置
        swap(start,i);
　　　　　//处理小于基准数的部分
        quickSort(start, i-1);
　　　　　//处理大于基准数的部分
        quickSort(i + 1,end);
    }

    public static void swap(int i, int j){
        int temp = 0;
        temp = array[i];
        array[i] = array[j];
        array[j] = temp;
    }

    public static void main(String[] args) {
        quickSort(0,array.length-1);
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            System.out.println(array[i]);
        }
    }

}

总结：快速排序，上面只是一种普遍的写法，还可以做一些优化，比如选择基准数的地方，有些别的方式，这里就不介绍了。