Java排序算法之快速排序

基本过程：

1. 设置两个变量i、j，排序开始的时候：i=0，j=N-1；
2. 以第一个数组元素作为关键数据，赋值给key，即key=a[0]；
3. 从j开始向前搜索，即由后开始向前搜索(j--)，找到第一个小于key的值A[j]，将A[j]和A[i]互换；
4. 从i开始向后搜索，即由前开始向后搜索(i++)，找到第一个大于key的A[i]，将A[i]和A[j]互换；
5. 重复第3、4步，直到i=j； (3,4步中，没找到符合条件的值，即3中A[j]不小于key,4中A[i]不大于key的时候改变j、i的值，使得j=j-1，i=i+1，直至找到为止）。

代码实现：

public class KuaiSu {
    public static void main(String []args){
        int[] a = {12,20,5,16,15,1,30,45,23,9};
        int low = 0;
        int high = a.length-1;
        paixu(a,low,high);
        for(int i = 0; i<a.length; i++){
             System.out.print(a[i]+",");
         }     
     }
    
    public static void paixu(int[] a,int low,int high){
        if(low<high){
            int key = sort(a,low,high);
            paixu(a,low,key-1);
            paixu(a,key+1,high);
        }
    }
     
     
    public static int sort(int[] a,int low,int high){
         int key = a[low];         
         while(high>low){
             //从后往前比较
             while(high>low&&a[high]>=key){  //若大于key移动位置
                 high--;
             }
             a[low]=a[high];  //不大于，交换两个值

             //从前往后比较
             while(high>low&&a[low]<=key){  //若小于key移动位置
                 low++;
             }
             a[high]=a[low];   //不小于，交换两个值
         }
         a[low]=key;
         return low;
        }
}

算法性能分析：

时间复杂度：快速排序最坏的时间复杂度为O(n^2)，平均时间复杂度为O(nlogn)。

空间复杂度：O(n)。

稳定性：因为存在key和其他元素的交换，会打乱原来序列的排序。比如序列为 5 3 3 4 3 8 9 10 11， 现在key元素5和3(第5个元素，下标从1开始计)交换就会把元素3的稳定性打乱，所以快速排序是一个不稳定的排序算法，

不稳定发生在key和a[j] 交换的时刻。