如果在各种排序算法中，只学一种，那这种算法就是快速排序。
正如它的名字，快速排序很快速，性能很好。而它也被评为“二十世纪十大最伟大的算法”之一。
下面就来学习一下这个算法到底是怎么样的吧。
直接给出一种实现代码：
private int Division(int[] list, int left, int right)
{
// 以最左边的数(left)为基准
int bs = list[left];
while (left < right)
{
// 从序列右端开始，向左遍历，直到找到小于base的数
while (left < right && list[right] >= bs)
right--;
// 找到了比base小的元素，将这个元素放到最左边的位置
list[left] = list[right];
// 从序列左端开始，向右遍历，直到找到大于base的数
while (left < right && list[left] <= bs)
left++;
// 找到了比base大的元素，将这个元素放到最右边的位置
list[right] = list[left];
}
// 最后将base放到left位置。此时，left位置的左侧数值应该都比left小；
// 而left位置的右侧数值应该都比left大。
list[left] = bs;
return left;
}
public void QuickSort(int[] list, int left, int right)
{
// 左下标一定小于右下标，否则就越界了
if (left < right)
{
// 对数组进行分割，取出下次分割的基准标号
int bs = Division(list, left, right);
// 对“基准标号“左侧的一组数值进行递归的切割，以至于将这些数值完整的排序
QuickSort(list, left, bs - 1);
// 对“基准标号“右侧的一组数值进行递归的切割，以至于将这些数值完整的排序
QuickSort(list, bs + 1, right);
}
}
我们的学习，并不是看过了“标准实现”代码就结束了，而是从这个时候才开始。把知识转化成自己理解的版本，才叫学会。
首先看到这个代码，我的感觉就是，不知道怎么调用。
下面给出调用的代码：
public static void Main(string[] args)
{
//Console.WriteLine("Hello World!");
int[] a={ 5, 1, 4, 8, 3, 9, 0, 2, 7, 6, 1, 2, 5 };
SortClass sc = new SortClass();
sc.QuickSort(a, 0, a.Length - 1);
for (int i = 0; i < a.Length;i++)
{
Console.Write(a[i] + " ");
}
}
很明显，这个QuickSort是主干方法，也是递归方法。
这个方法要表达什么呢？递归方法两要素：1递归（终止）条件，2递归方式。
那这个递归方法的递归条件是什么呢？就是这个if语句，改写成更明显的方式：
public void QuickSort(int[] list, int left, int right)
{
// 左下标一定小于右下标，否则就越界了
if(left>=right)
{
return;
}
// 对数组进行分割，取出下次分割的基准标号
int bs = Division(list, left, right);
// 对“基准标号“左侧的一组数值进行递归的切割，以至于将这些数值完整的排序
QuickSort(list, left, bs - 1);
// 对“基准标号“右侧的一组数值进行递归的切割，以至于将这些数值完整的排序
QuickSort(list, bs + 1, right);
}
但是这个输入参数太丑了，把它隐藏起来，使用重载方式：
public void QuickSort(int[] list)
{
int left = 0;
int right = list.Length - 1;
QuickSort(list, left, right);
}
public void QuickSort(int[] list, int left, int right)
{
// 左下标一定小于右下标，否则就越界了
if(left>=right)
{
return;
}
// 对数组进行分割，取出下次分割的基准标号
int bs = Division(list, left, right);
// 对“基准标号“左侧的一组数值进行递归的切割，以至于将这些数值完整的排序
QuickSort(list, left, bs - 1);
// 对“基准标号“右侧的一组数值进行递归的切割，以至于将这些数值完整的排序
QuickSort(list, bs + 1, right);
}
这样调用的时候，就不用写第二个和第三个参数了，看起来舒服很多。
public static void Main(string[] args)
{
//Console.WriteLine("Hello World!");
int[] a={ 5, 1, 4, 8, 3, 9, 0, 2, 7, 6, 1, 2, 5 };
SortClass sc = new SortClass();
//sc.QuickSort(a, 0, a.Length - 1);
sc.QuickSort(a);
for (int i = 0; i < a.Length;i++)
{
Console.Write(a[i] + " ");
}
}
下面来分析核心的部分Division，这个方法是返回数组的一个元素的下标。这个元素左边的所有元素都不大于它；而这个元素的右边的元素都不小于它。也就是说这个元素的位置就是最终排好序后的最终位置。
private int Division(int[] list, int left, int right)
{
// 以最左边的数(left)为基准
int bs = list[left];
while (left < right)
{
// 从序列右端开始，向左遍历，直到找到小于base的数
while (left < right && list[right] >= bs)
right--;
// 找到了比base小的元素，将这个元素放到最左边的位置
list[left] = list[right];
// 从序列左端开始，向右遍历，直到找到大于base的数
while (left < right && list[left] <= bs)
left++;
// 找到了比base大的元素，将这个元素放到最右边的位置
list[right] = list[left];
}
// 最后将base放到left位置。此时，left位置的左侧数值应该都比left小；
// 而left位置的右侧数值应该都比left大。
list[left] = bs;
return left;
}
快速排序的过程就是一边比较一边移动，
第一步：选定left索引的元素为基准值，从数组的右边向左边遍历，依次取出各值与基准值进行比较，如果发现某个值小于基准值，则停止遍历。将这个值放到数组left索引处。
第二步：再从left索引处（值已经更新），向右进行遍历，依次取出各值与基准值进行比较，如果发现某个值大于基准值，则停止遍历。将这个值放到数组right索引处。
然后重复进行这两步，一直到不满足left<right条件则停止。这时候left==right，而这个left和right的值，就是基准值最终应该排的位置。并且，在确定这个位置的同时，获得了两个子序列。它左侧的值都不大于它，它右侧的值都不小于它。
得到这个基准位置后，将其左右两侧的子序列，用递归的方式进行再切分。
多次递归调用，最终会将所有的元素都排好序。这时，算法也就完成了。
总结：快速排序是通过递归的方式实现的，它通过寻找切分点，同时完成了确定位置和移动元素两件事，效率是非常高的。
这个算法需要重点掌握。
我想，学习算法关键的是学习思想。通过学习快速排序，我觉得有两方面思想可以借鉴：
一是通过切分点的思想，将当前已排好序的元素从原问题中“剔除”，
二是“链式”跳转的这种感觉，对于处理类似的问题可以借鉴快速排序的写法。
最后给出完整代码：
package asen.yang;
public class quickSort {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
int[] x = { 9, 7, 5, 3, 1, 8, 6, 4, 2, 0 };
QuickSort(x);
for (int i = 0; i < x.length; i++) {
System.out.print(x[i] + " ");
}
}
private static int Division(int[] list, int left, int right) {
// 以最左边的数(left)为基准
int bs = list[left];
while (left < right) {
// 从序列右端开始，向左遍历，直到找到小于base的数
while (left < right && list[right] >= bs)
right--;
// 找到了比base小的元素，将这个元素放到最左边的位置
list[left] = list[right];
// 从序列左端开始，向右遍历，直到找到大于base的数
while (left < right && list[left] <= bs)
left++;
// 找到了比base大的元素，将这个元素放到最右边的位置
list[right] = list[left];
}
// 最后将base放到left位置。此时，left位置的左侧数值应该都比left小；
// 而left位置的右侧数值应该都比left大。
list[left] = bs;
return left;
}
public static void QuickSort(int[] list) {
int left = 0;
int right = list.length - 1;
QuickSort(list, left, right);
}
public static void QuickSort(int[] list, int left, int right) {
// 左下标一定小于右下标，否则就越界了
if (left < right) {
// 对数组进行分割，取出下次分割的基准标号
int bs = Division(list, left, right);
// 对“基准标号“左侧的一组数值进行递归的切割，以至于将这些数值完整的排序
QuickSort(list, left, bs - 1);
// 对“基准标号“右侧的一组数值进行递归的切割，以至于将这些数值完整的排序
QuickSort(list, bs + 1, right);
}
}
}
