记排序算法（6）- 快速排序

算法描述

快速排序使用分治法来把一个数组分为两个子数组。算法描述如下：

从数组中挑出一个元素，称为 “基准”（pivot），一般为arr[0]，数组的第一个元素。

重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面（相同的数可以到任一边）。在这个分区退出之后，该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区（partition）操作； 之后在基准左边是一个所有元素比基准小的数组，而基准右边是一个所有元素比基准大的数组，再对这两个数组使用上述步骤。

动画展示

代码实现

public class QuickSortMy {
    public static void main(String[] args) {
        quickSort(CommonStant.ARR, 0, CommonStant.ARR.length - 1);
        Arrays.stream(CommonStant.ARR).forEach(System.out::println);
    }
    private static void quickSort(int[] arr, int left, int right){
        if (left < right){
            int middleIndex = partition(arr, left, right);
            quickSort(arr, left, middleIndex - 1);
            quickSort(arr, middleIndex + 1, right);
        }
    }

    private static int partition(int[] arr, int left, int right) {
        int target = left;
        int index = target + 1;
        for (int i = index; i <= right; i++) {
            if (arr[i] < arr[target]){
                swap(arr, index, i);
                index++;
            }
        }
        swap(arr, target, index - 1);
        return index - 1;
    }

    private static void swap(int[] arr, int index, int i) {
        int temp = arr[index];
        arr[index] = arr[i];
        arr[i] = temp;
    }
}

总结

稳定性：算法不稳定，归并排序在排序前后两个相等的数相对位置发生改变。
时间复杂度：O(nlogn)，最好情况O(nlogn), 最坏情况O(n^2)。
空间复杂度：O(logn)，需要额外的变量进行存储。