图解排序算法之快速排序-双端探测法

 这是我见过的解释快速排序最好的文章，分享以下：

        假如咱们的计算机每秒钟能够运行10亿次，那么对1亿个数进行排序，桶排序则只须要0.1秒，而冒泡排序则须要1千万秒，达到115天之久，是否是很吓人。那有没有既不浪费空间又能够快一点的排序算法呢？那就是“快速排序”啦！光听这个名字是否是就以为很高端呢。

 

        假设咱们如今对“6  1  2 7  9  3  4  5 10  8”这个10个数进行排序。首先在这个序列中随便找一个数做为基准数（不要被这个名词吓到了，就是一个用来参照的数，待会你就知道它用来作啥的了）。为了方便，就让第一个数6做为基准数吧。接下来，须要将这个序列中全部比基准数大的数放在6的右边，比基准数小的数放在6的左边，相似下面这种排列。

       3  1  2 5  4  6  9 7  10  8

 

        在初始状态下，数字6在序列的第1位。咱们的目标是将6挪到序列中间的某个位置，假设这个位置是k。如今就须要寻找这个k，而且以第k位为分界点，左边的数都小于等于6，右边的数都大于等于6。想想，你有办法能够作到这点吗？

 

        给你一个提示吧。请回忆一下冒泡排序，是如何经过“交换”，一步步让每一个数归位的。此时你也能够经过“交换”的方法来达到目的。具体是如何一步步交换呢？怎样交换才既方便又节省时间呢？先别急着往下看，拿出笔来，在纸上画画看。我高中时第一次学习冒泡排序算法的时候，就以为冒泡排序很浪费时间，每次都只能对相邻的两个数进行比较，这显然太不合理了。因而我就想了一个办法，后来才知道原来这就是“快速排序”，请容许我小小的自恋一下(^o^)。

        方法其实很简单：分别从初始序列“6  1  2 7  9  3  4  5 10  8”两端开始“探测”。先从右往左找一个小于6的数，再从左往右找一个大于6的数，而后交换他们。这里能够用两个变量i和j，分别指向序列最左边和最右边。咱们为这两个变量起个好听的名字“哨兵i”和“哨兵j”。刚开始的时候让哨兵i指向序列的最左边（即i=1），指向数字6。让哨兵j指向序列的最右边（即j=10），指向数字8。

 

       首先哨兵j开始出动。由于此处设置的基准数是最左边的数，因此须要让哨兵j先出动，这一点很是重要（请本身想想为何）。哨兵j一步一步地向左挪动（即j--），直到找到一个小于6的数停下来。接下来哨兵i再一步一步向右挪动（即i++），直到找到一个数大于6的数停下来。最后哨兵j停在了数字5面前，哨兵i停在了数字7面前。

 

 

 

 

       如今交换哨兵i和哨兵j所指向的元素的值。交换以后的序列以下。

        6  1  2  5  9 3  4  7  10  8

 

 

 

        到此，第一次交换结束。接下来开始哨兵j继续向左挪动（再友情提醒，每次必须是哨兵j先出发）。他发现了4（比基准数6要小，知足要求）以后停了下来。哨兵i也继续向右挪动的，他发现了9（比基准数6要大，知足要求）以后停了下来。此时再次进行交换，交换以后的序列以下。