快排算法

一、基本思想

从数组中选择一个基准数值，一轮排序之后，基准数值左边的每一个数值比右边的每一个数值小。然后对基准数值左边和右边的数值列表再重新排序，直到左边和右边子列表中不需要排序（只有一个数值）。

 

二、流程示例

     

 1、选择基准值，并定义排序区间

选择一个排序基准值，以最左或最右的数值为基准值进行排序。

这里选择最右方的 值=3 当做基准值

      

         思考： 如果选择了最右侧的当做基准值，r 和 l 下标应该是谁先动，有什么区别？

 

 2、下标左移或者右移，进行值比较并赋值

        核心思想：如果你是正序排序，需要将小于基准值的给 l, ,大于基准值的 给 r

如果选择了最右侧的值为基准值，就需要左侧的下标 l 先进行和基准值比较、移动，反之亦然。

①、l 下标先动，判断 l 值为 2，值不动（因为其是小于3的，满足排序规则，处于 l 的扫描范围）。l 下标继续向右移动，直到遇到了 

 

②、发现 4 大于基准值 3，且是在 l 的范围内，不在 r 的范围内，需要将 l下标的值和 r 下标的值 进行交换

思考：这里发生了一次交换，然后应该是谁继续动，有什么区别

 ③、r 向左移动

发现其值为 4 且在 r 的扫描范围内，则 r 继续向左移动

 

 ④、r 向左移动

发现其值小于基准值，且其不在 l 的扫描范围内，则需要将值给 l

 ⑤、l 向右移动 

但是其发现  l 与 r 相撞了，意味着 l + r 已经扫描完整个 区间了，则这一轮排序结束。

 

排序结果为：   比基准值大的都在右边，比基准值小的都在左边

 

现在已经保证 l 扫描范围中的任意值 小于 r 扫描范围中的任意值， 但是不能保证 l 和 r 扫描区间内 各自数值的顺序，需要分别对 l 和 r 扫描区间内部进行排序

3、l 区间 和 r 区间内部排序

         重复对各自区间进行步骤 2 操作即可。

 

三、区间内左移和右移比较算法

private int partition(int[] arr, int left, int right) {
        int current = arr[right];
        // 以谁未基准就需要反方向先动
        while (left < right) {
            while (left < right && arr[left] <= current) {
                left++;
            }
            arr[right]=arr[left];

            while (left < right && arr[right]>= current ) {
                right--;
            }
            arr[left] = arr[right];
        }

        arr[right]=current;

        return left;
    }

 四、算法示例

 public int[] sort(int[] arr) {
        quickSort(arr, 0, arr.length - 1);
        return arr;
    }

    public void quickSort(int[] arr, int left, int right) {
        if(left < right){
            int middle = partition(arr,left,right);
            quickSort(arr,left,middle-1);
            quickSort(arr,middle+1,right);
        }
    }

    private int partition(int[] arr, int left, int right) {
        var current = arr[right];
        //很重要：以谁为基准就需要反方向先动
        while (left < right) {
            while (left < right && arr[left] <= current) {
                left++;
            }
            arr[right]=arr[left];

            while (left < right && arr[right]>= current ) {
                right--;
            }
            arr[left] = arr[right];
        }

        arr[right]=current;

        return left;
    }