快速排序(java)

基本思想:通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。快速排序采用了分治法来解决问题。

过程:

1.从序列中挑出一个元素,称为基准.一般是第一个元素

2.重新排列数列,进行比较,比基准元素小的元素放在基准前面,比基准大的元素放在基准的后面,一次排序完成后,基准就处于数列的中间位置,也是分区操作.

3.递归地（recursive）把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。

4、直到序列的大小是0或1，也就是所有元素都已经被排序好了，递归结束。

时间和空间复杂度:

1.快速排序最坏的情况就是初始序列有序或者基本有序时,蜕化为冒泡排序,时间复杂度为O(n^2),空间复杂度为O(n).

2.快速排序最好的情况就是每次排序所选的基准都能进行二分,时间复杂度为O(nlogn),空间复杂度为O(nlogn)

3.快速排序的平均时间复杂度为o(nlogn),空间复杂度为(O(logn))

稳定性:是一种不稳定的排序算法

图示第一趟过程:(图从别人博客中复制过来的)

public class QuickSort {
    public static void main(String[] args) {
        int arr[] = {5, 7, 2, 4, 1, 8, 3};
        sort(arr, 0, arr.length - 1);
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i] + " ");
        }

    }
    //固定的切分方式
public static int  partion(int arr[],int left,int right)
{
    int key=arr[left];
    while(left<right)
    {
     while(arr[right]>=key&&left<right)//从后半部分向前扫描
     {
         right--;
     }
     arr[left]=arr[right];
     while(arr[left]<key&&left<right)//从前半部分向后扫描
     {
         left++;
     }
     arr[right]=arr[left];
    }
    arr[right]=key;
    return right;
}
//递归
public static void sort(int arr[],int left,int right)
{
    if(left>=right)
    {
        return ;
    }
    int index=partion(arr,left,right);

    sort(arr,left,index-1);
    sort(arr,index+1,right);
}
}

优点:

对于大量不重复的数据,很容易放在对应的位置.

缺点:

1.如果数据时有序的,那么快速排序过程中对序列的划分就十分不均匀,将序列分为1和n-1的大小(通常理想的状态是二分)

2.不稳定的排序,当重复数据较多的时候效率比较低

3.对于小数组进行排序时,也是进行几次才能将数据放到正确的位置