交换排序之快速排序

原理：不断寻找一个序列的中点，然后对中点左右的序列递归的进行排序，直至全部序列排序完成，使用了分治的思想。
要点：递归、分治

   //注意：[start, end]
   private static void sortQuick(int[] array, int start, int end) {
        if (start < end) {
            int key = array[start];  //初始化保存基元 (以数组首元素作为基元)
            int i = start;
            for (int j = start + 1; j <= end; j++) {
                //如果此处元素小于基元，则把此元素和i+1处元素交换，并将i加1，如大于或等于基元则继续循环
                if (array[j] < key) {
                    int temp = array[i + 1];
                    array[i + 1] = array[j];
                    array[j] = temp;
                    i++;
                }
            }
            //交换i处元素和基元
            array[start] = array[i];
            array[i] = key;
            printArray(String.format(Locale.getDefault(), "start = %2d , end = %2d : ", start, end), array);
            //递归调用 
            sortQuick(array, start, i - 1);
            sortQuick(array, i + 1, end);
        }
    }

结果：

数组：  55  22  66  33  11  99  77  44  88
快速排序：
start =  0 , end =  8 :   44  22  33  11  55  99  77  66  88
start =  0 , end =  3 :   11  22  33  44  55  99  77  66  88
start =  0 , end =  2 :   11  22  33  44  55  99  77  66  88
start =  1 , end =  2 :   11  22  33  44  55  99  77  66  88
start =  5 , end =  8 :   11  22  33  44  55  88  77  66  99
start =  5 , end =  7 :   11  22  33  44  55  66  77  88  99
start =  5 , end =  6 :   11  22  33  44  55  66  77  88  99

以中间元素作为基元

   //注意：[start, end]
   private static void sortQuick2(int[] array, int start, int end) {
       if (start < end) {
           int index = (start + end) / 2;   //以中间值作为分界值key
           int key = array[index];
           int lt = start, rt = end;
           while (lt < rt && lt < end && rt > start) {
               while (lt < end && array[lt] < key) {
                   lt++;
               }
               while (rt > start && array[rt] > key) {
                   rt--;
               }
               if (lt < rt) {
                   int temp = array[rt];
                   array[rt] = array[lt];
                   array[lt] = temp;
                   lt++;
                   if (rt < end) {
                       rt++;
                   }
               }
           }
           //寻找分界值key所在位置
           if (array[lt] == key) {
               index = lt;
           } else if (array[rt] == key) {
               index = rt;
           } else {
               for (int i = 0; i < array.length; i++) {
                   if (key == array[i]) {
                       index = i;
                       break;
                   }
               }
           }
           printArray(String.format(Locale.getDefault(), "start = %2d , end = %2d : ", start, end), array);
           //递归
           sortQuick2(array, start, index - 1);
           sortQuick2(array, index + 1, end);
       }
   }

结果：

数组：  55  22  66  33  11  99  77  44  88
快速排序：
start =  0 , end =  8 :   11  22  66  33  55  99  77  44  88
start =  1 , end =  8 :   11  22  44  33  55  99  77  66  88
start =  1 , end =  3 :   11  22  33  44  55  99  77  66  88
start =  1 , end =  2 :   11  22  33  44  55  99  77  66  88
start =  5 , end =  8 :   11  22  33  44  55  66  77  99  88
start =  7 , end =  8 :   11  22  33  44  55  66  77  88  99