排序算法入门之快速排序（java实现）

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快速排序也是一种分治的排序算法。快速排序和归并排序是互补的：归并排序将数组分成两个子数组分别排序，并将有序的子数组归并以将整个数组排序，会需要一个额外的数组；而快速排序的排序方式是当两个子数组都有序时，整个数组就自然有序了，快速排序可以不产生额外的数组。

对于小数组（N<=20），快速排序不如插入排序。所以，小数组建议使用其他排序。

　　快速排序可以由以下几步组成：

　　1.如果数组S中的元素个数是0或1，则返回。

　　2.取S中任一元素v，称为枢纽元。

　　3.将S中其余元素（除枢纽元）分为两部分，一部分是小于v的，放在v的左边，一部分是大于v的，放在v的右边。

　　4.再将左右两部分继续递归快速排序。

细节：

　　1.选取枢纽元

　　　　一种通常的、无知的选择就是选取第一个元素用作枢纽元。如果输入是随机的，那么这也是可以接受的，而如果输入是预排序的或者反序的，这样的分割就毫无意义，因为所有元素都是比第一个元素大或都比它小，这样就只会划分成一部分。此时花费的时间是二次的，而实际上却没有干什么事。

　　　　一般的做法是使用左端、右端和中心位置上的三个元素的中值（中间大小的那个数）作为枢纽元。

　　2.分割策略

　　　　在分割阶段要做的就是把小于枢纽元的元素移到数组左边，把大于枢纽元的元素移到数组右边。

　　　　 先假设所有元素互异。方法是：将枢纽元与最后一个元素交换位置，使枢纽元离开要被分割的数据段。i 从第一个元素开始，j 从倒数第二个元素开始。当 i 在 j 左边时，将 i 右移，移过那些小于枢纽元的元素（这些元素就该放在数组左边），并将 j 左移，移过那些大于枢纽元的元素。当 i 和 j 停止时，说明此事 i 指向了一个比枢纽元大的元素，j 指向了一个比枢纽元小的元素。如果 i 比 j 小，则交换这两个元素，也就是把i指向的大元素（相对于枢纽元）放到数组右边，j 指向的小元素放到数组左边，然后 i 和 j 继续移动。如果 i 大于 j ，说明已经移动结束，此时i左边都是比枢纽元小的, i 的右边（包括i）都是比枢纽元大的。最后将 i 元素与枢纽元互换。

　　　　如果 i 和 j 遇到了与枢纽元相同的元素，那么也应该停下来。