【排序】5.快速排序

快速排序：是对冒泡排序的一种改进

　　　　　 通过一趟排序将要排序的数据分割为独立的两部分，其中一部分所有数据都比另一部分小，然后递归

public static int[] quicksort(int []a,int left,int right){//快速排序
        int l=left;
        int r=right;
        int flag =0;  
        if(l<=r){
            flag=a[l];   //标记
            while(l!=r){
                while(l<r&&a[r]>=flag){
                    r--;
                }
                a[l]=a[r];//从右往左发现比flag小的，与左边交换
                while(l<r&&a[l]<=flag){
                    l++;
                }
                a[r]=a[l];//从左往右发现比flag大的，与右边交换
            }
            a[l]=flag;
            quicksort(a, left, l-1);    //递归        
            quicksort(a, r+1, right);            
        }
        return a;
    }

快速排序是一种不稳定的排序算法

时间复杂度：当分区选择的元素总为待排元素的最大或最小值时，时间复杂度达到最大，为O(n²)

　　　　　　 分区选取的基准元素为待排序元素中的中值，为最好情况，时间复杂度为O(nlog₂n)

空间复杂度：快速排序的空间复杂度为O(nlog₂n)

优化：三平均分区法：不选择待排数组的第一个数作为中轴，而是选择待排数组的最左、最右、中间的三个元素的

　　　　　　　　　　中间值作为中轴

　　　　　　　　　　优点：使得最坏情况的发生几率减小了

　　　　　　　　　　　　　未改进的快速排序算法为了防止比较时数组越界，最后要设置哨点

　　　 根据分区大小调整算法：快速排序对小规模的数据集性能不是很好，当分区规模足够小，就可以停止快速排序，改用其他算法

　　　　　　　　　　　　　　在递归排序子分区时，优先排序最小的分区，更加有效的利用存储空间，加速算法的执行

　　　 不同的分区方案考虑：将分区由两块改为三块，一块小于、一块大于、一块等于

　　　　　　　　　　　　　 防止相等元素过多

　　　 并行的快速排序：由于快速排序算法是采用分治技术来进行实现的，很容易能够在多台处理机上并行处理

　　　　　　　　　　　　　　缺陷：创建一个线程所需要的时间要远远大于两个元素比较和交换的时间

　　　　　　　　　　　　　　　　　 分区的这一步骤总是要在子序列并行处理之前完成，限制了并行程度

　　　　　　　　　　　　　　改进后的并行快速排序算法使用2n个指针来并行处理分区这一步骤，从而增加算法的并行程度