快速排序

        下面为java实现的快速排序

 /**
  * 实现快速排序
       快速排序是目前所有排序中性能较好的一种算法，最好情况和平均情况下时间复杂度均为O(nlogn)，最坏的情况下时间复杂度为O(n^2)。快速排序采用递归，用空间换取时间。由于使用了递归，因此需要额外的存储空间。      快速排序由三个函数构成，分别为QuickSort(int[] arr)、QuickSort(int[] arr,int start,int end)、partition(int[] arr,int start,int end)。      其中partition函数能够从当前待排序序列中找出一个主元，并使得主元左侧的元素均小于主元，主元右侧的元素均大于主元。      Partition函数完成对待排序序列的分割后，交给QuickSort(int[] arr,int start,int end)处理，QuickSort分别将被Partition分隔的两个子序列进行快速排序。      QuickSort(int[] arr)是整个快速排序的入口函数，用户只需传入待排序数组即可。
  * @author zyf
  */
 public class QuickSort {

     /**
      * 本函数实现一趟快速排序，以数组的第一个元素为主元，
      * 本函数运行结束后使得主元左侧的元素小于主元，主元右侧的元素大于主元。
      * @param arr 待排序的数组
      * @return 返回经一趟排序后主元的下标
      */
     private static int partition(int[] arr,int start,int end){
         //健壮性判断
         if(arr.length<=0){
             System.out.println("数组为空！");
             return -1;
         }
         if(start<0 || end<0 || start>end){
             System.out.println("start、end非法！");
             return -1;
         }

         //i指向数组头、j指向数组尾
         int i=start+1,j=end;
         //选择数组第一位为主元
         int key = arr[start];
         //若i与j未相遇，则执行以下循环
         while(i<j){
             //i从左向右扫描，直到当前元素大于主元时停下
             while(arr[i]<=key && i<end){
                 i++;
             }
             //j从右向左扫描，直到当前元素小于主元时停下
             while(arr[j]>=key && j>start){
                 j--;
             }
             //i、j停下有两种情况：1.
             if(i<j)
                 swap(arr,i,j);
         }
         //将主元与j交换
         swap(arr,start,j);
         System.out.println("某一趟排序结果:"+printArray(arr));
         //返回新的主元下标
         return j;
     }



     /**
      * 快速排序入口函数
      * @param arr 待排序数组
      * @return 返回有序的数组
      */
     public static void QuickSort(int[] arr){
         //健壮性判断
         if(arr==null || arr.length<=0){
             System.out.println("数组为空！");
             return;
         }

         //通过递归进行快速排序
         QuickSort(arr,0,arr.length-1);
     }



     /**
      * 快速排序的递归函数
      * @param arr 待排序数组
      * @param start 数组的起始下标
      * @param end 数组的结束下标
      * @return 返回当前有序子序列
      */
     private static void QuickSort(int[] arr,int start,int end){
         if(start<end){
             //获取主元
             int key = partition(arr,start,end);
             //对主元左侧的序列进行快速排序
             QuickSort(arr,start,key-1);
             //对主元右侧的序列进行快速排序
             QuickSort(arr,key+1,end);
         }
     }


     /**
      * 实现i与j位置的元素交换
      * @param arr 数组
      * @param i 下标
      * @param j 下标
      */
     private static void swap(int[] arr,int i,int j){
         //健壮性判断
         if(arr==null || arr.length<=0){
             System.out.println("数组为空！");
             return;
         }

         //定义临时变量temp实现交换
         int temp = arr[i];
         arr[i] = arr[j];
         arr[j] = temp;
     }



     /**
      * 输出数组元素
      * @param arr
      * @return
      */
     private static String printArray(int[] arr){
         if(arr==null){
             System.out.println("数组为空！");
             return null;
         }

         StringBuffer sb = new StringBuffer();
         for(int i=0;i<arr.length;i++){
             sb.append(arr[i]);
         }

         return sb.toString();
     }
 }