可能是最容易理解的快速排序原理讲解

Clojure 快速排序 快排

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快速排序（Quicksort）是一种优秀的排序算法，这个就不多介绍了。
本文用最通俗的语言讲解快速排序的原理，以及如何使用 Clojure 实现快速排序。

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首先快速排序的原理很简单，不要被那些专业名词吓傻了。什么分治法，什么分析时间复杂度，又搞什么两个指针一会儿这边移动一会儿交换一会儿那边移动。这些对你理解快排的原理毫无帮助，反而会阻碍你理解快排的本质。

快排的本质就一句话：

从需要排序的数里面随便找出一个，然后，把比这个数小的放在这个数左边，比这个数大的放在这个数右边，一样大的和这个数放在一起，最后，左右两边各自重复上述过程，直到左边或右边只剩下一个数（或零个数）无法继续为止。

我们可以明显的看出这是一个递归定义。

先看灵魂画手的示意图：

假如我们要给这五个数字排序，首先我们先从中随意选取一个数字，比如 4。
按照规则，比 4 大的数字都放在右面，比 4 小的数字都放在左面。所以一次过后变成了这样。

按照规则，左右两面各自重复上述步骤，直到数量为一个以下无法继续。右面已经只有一个了，所以不用重复了。左面重复上述步骤。
还是随机从中选取数字，这次我们选择 2。把大于 2 的放在右面，小于 2 的放在左面。

左右两边都已经是一个，不用继续了，排序结束。

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那在 Clojure 中如何实现这种算法呢？
我们直接看代码：

(defn quick-sort
  [nums]
  (if (< (count nums) 2)
    nums
    (concat
     (quick-sort (filter #(< % (first nums)) nums))
     (filter #(= % (first nums)) nums)
     (quick-sort (filter #(> % (first nums)) nums)))))

这段代码十分浅显易懂。首先定义一个函数，名叫 quick-sort，它接受一个数字集合。
如果集合中元素的数量小于 2，那么直接返回这个集合。这符合快排的定义。
如果元素数量大于等于 2，我们选取集合的第一个元素作为分割的标准（定义中是随机选取，所以在这里可以根据你的喜好和需要进行选取），使用 filter 函数筛选出小于、大于、等于，三种情况，最后使用 concat 函数进行连接。

一切都是这么自然。

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我们来看一下实际运行情况。

首先要生成一些随机数以供排序。这个我们写一个函数来产生：

(defn rand-n-m [n m]
  "从 1 到 m 范围内，随机产生 n 个数字"
   (repeatedly n #(+ 1 (rand-int m))))

生成 1 到 100 内的随机数 10 个：

=> (println (rand-n-m 10 100))
(25 42 4 34 8 35 93 47 58 16)

还不错，我们来看看排序算法工作如何：

=> (println (quick-sort (rand-n-m 10 100)))
(10 16 18 35 41 47 57 83 86 90)

刷的一下就出来了。
不过就 10 个数字显露不出我们快排的威力，这次我们上多点数字。并在外侧套上 time 统计运行时间。

=> (time (quick-sort (rand-n-m 10000 100000)))
"Elapsed time: 144.926382 msecs"

旁边的冒泡排序依然在吭哧吭哧算着呢...

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P.S..
为啥 C 、Java 等一批语言写快排怎么搞了一个数组两个指针循环过来循环过去？
这个你们自己思考，声明式编程和命令式编程的区别。