Java排序算法（五）：快速排序

 Java排序算法（五）：快速排序

快速排序是一个速度非常快的交换排序算法，它的基本思路很简单，从待排的数据序列中任取一个数据（如第一个数据）作为分界值，所有比它小的数据元素放到左边，所有比它大的数据元素放到它的右边。经过这样一趟下来，该序列形成左右两个子序列，左边序列中的数据元素的值都比分界值小，右边序列中数据元素的值都比分界值大。
接下来对左右两个子序列进行递归排序，对两个子序列重新选择中心元素并依此规则调整，直到每个元素子表的元素只剩下一个元素，排序完成。

思路：
1.定义一个i变量，i变量从左边第一个索引开始，找大于分界值的元素的索引，并用i来记录它。
2.定义一个j变量，j变量从右边第一个索引开始，找小于分界值的元素的索引，并用j来记录它。
3.如果i<j，交换i,j两个索引处的元素。
重复执行以上1,2,3步，直到i>=j，可以判断j左边的数据元素都小于分界值，j右边的数据元素都大于分界值，最后将分界值和j索引处的元素交换即可。

时间复杂度
最好情况（每次总是选到中间值作枢轴）T(n)=O(nlogn)
最坏情况（每次总是选到最小或最大元素作枢轴）
做n-1趟，每趟比较n-i次，总的比较次数最大：[O(n²)]
平均时间复杂度为：：T(n)=O(nlogn)

代码实现：

package sort;

public class QuickSortTest {

	public static void main(String[] args) {
		int[] data = new int[] { 5, 3, 6, 2, 1, 9, 4, 8, 7 };
		print(data);
		quickSort(data, 0, data.length - 1);
		System.out.println("排序后的数组：");
		print(data);
	}

	public static void swap(int[] data, int i, int j) {
		if (i == j) {
			return;
		}
		data[i] = data[i] + data[j];
		data[j] = data[i] - data[j];
		data[i] = data[i] - data[j];
	}

	public static void quickSort(int[] data, int start, int end) {
		if (start >= end)
			return;
		//以起始索引为分界点
		int pivot = data[start];
		int i = start + 1;
		int j = end;
		while (true) {
			while (i <= end && data[i] < pivot) {
				i++;
			}
			while (j > start && data[j] > pivot) {
				j--;
			}
			if (i < j) {
				swap(data, i, j);
			} else {
				break;
			}
		}
		//交换 j和分界点的值
		swap(data, start, j);
		print(data);
		//递归左子序列
		quickSort(data, start, j - 1);
		//递归右子序列
		quickSort(data, j + 1, end);
	}

	public static void print(int[] data) {
		for (int i = 0; i < data.length; i++) {
			System.out.print(data[i] + "\t");
		}
		System.out.println();
	}

}

运行结果：

5	3	6	2	1	9	4	8	7	
1	3	4	2	5	9	6	8	7	
1	3	4	2	5	9	6	8	7	
1	2	3	4	5	9	6	8	7	
1	2	3	4	5	7	6	8	9	
1	2	3	4	5	6	7	8	9	
排序后的数组：
1	2	3	4	5	6	7	8	9