快速排序

介绍

• 核心是跳位比较和交换
  随机的在数组中选一个数，小于等于它的数，统一放在这个数的左边，
  大于等于它的数，统一放在这个数的右边，接下来对左右两个部分，
  分别递归的调用快速排序的过程，这样整个数组就有序了。

指标

时间复杂度 O(n*logn)
空间复杂度O(logn)

代码

public class QuickSort {

	public static void quickSort(int[] arr) {
		if (arr == null || arr.length < 2) {
			return;
		}
		quickSort(arr, 0, arr.length - 1);
	}

	public static void quickSort(int[] arr, int l, int r) {
		if (l < r) {
			// 随机选择pivot,并且放在尾部
			swap(arr, l + (int) (Math.random() * (r - l + 1)), r);
			// 空间复杂度O(logn)，是能二分的次数，要记录每次压栈的位置
			int[] p = partition(arr, l, r);
			// patition返回值是等于p区域的起止下标，下面分别对 小于和大于区域 快排
			quickSort(arr, l, p[0] - 1);
			quickSort(arr, p[1] + 1, r);
		}
	}

	public static int[] partition(int arr[], int left, int right) {
		int index = left; // 当前位置索引
		int less = left - 1; // 小于区域
		int more = right; // 大于区域
		// ---------------往 小于区 和 大于区 “发货 ”--------------
		while (index < more) { // 当前位置一直往右推移，一定会遇到大于区域
			if (arr[index] < arr[right]) {// ------ arr[right]就是pivot-----
				// 当前位置的数与小于区域的下一个数交换，然后当前位置下移一位 (扩大小于区域)
				swap(arr, index++, ++less);
			} else if (arr[index] > arr[right]) {
				// 当前位置的数与大于区域的前一个数交换，因为刚交换过来的数不知道大小，所以需要继续比较
				swap(arr, index, --more);
			} else {
				// 等于的情况只需要当前位置下移一位
				index++;
			}
		}
		swap(arr, more, right);
		// 返回一个等于区域的左右边界
		return new int[] { less + 1, more };
	}

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

	private static void printArray(int[] arr) {
		if (arr == null) {
			return;
		}
		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
			System.out.print(arr[i] + " ");
		}
		System.out.println();
	}

	public static void main(String[] args) {
		int[] arr = new int[] { 3, 5, 4, 2, 6, 7, 1, 9, 8 };
		quickSort(arr);
		printArray(arr);
	}
}

输出