快速排序详解（图解实例）

快速排序（Quicksort）是对冒泡排序的一种改进。
它的基本思想是：经过一趟排序将要排序的数据
分割成独立的两部分，其中一部分的全部数据都比另一部分的全部数据都要小，而后再按此方法
对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程能够递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。

算法介绍

设要排序的数组是A[0]……A[N-1]，首先任意选取一个数据（一般选用数组的第一个数）做为关键数据，而后将全部比它小的数都放到它左边，全部比它大的数都放到它右边，这个过程称为一趟快速排序。值得注意的是，快速排序不是一种稳定的排序算法，也就是说，多个相同的值的相对位置也许会在算法结束时产生变更。
一趟快速排序的算法是：

1. 设置两个变量i、j，排序开始的时候：i=0，j=N-1；
2. 以第一个数组元素做为关键数据，赋值给key，即key=A[0]；
3. 从j开始向前搜索，即由后开始向前搜索(j–)，找到第一个小于key的值A[j]，将A[j]和A[i]的值交换；
4. 从i开始向后搜索，即由前开始向后搜索(i++)，找到第一个大于key的A[i]，将A[i]和A[j]的值交换；
5. 重复第三、4步，直到i=j；(3,4步中，没找到符合条件的值，即3中A[j]不小于key,4中A[i]不大于key的时候改变j、i的值，使得j=j-1，i=i+1，直至找到为止。找到符合条件的值，进行交换的时候i， j指针位置不变。另外，i==j这一过程必定正好是i+或j-完成的时候，此时令循环结束）。

排序演示

假设用户输入了以下数组：

此时建立变量i=0（指向第一个数据的下标）, j=5(指向最后一个数据的下标), k=6(赋值为第一个数据的值)。
咱们要把全部比k小的数移动到k的左面，因此咱们能够开始寻找比6小的数，从j开始，从右往左找，不断递减变量j的值，咱们找到第一个下标3的数据比6小，因而把数据3移到下标0的位置，把下标0的数据6移到下标3，完成第一次比较：

此时i=0 j=3 k=6

接着，开始第二次比较，此次要变成找比k大的了，并且要从前日后找了。递加变量i，发现下标2的数据是第一个比k大的，因而用下标2的数据7和j指向的下标3的数据的6作交换，数据状态变成下表：

此时i=2 j=2 k=6

咱们称上面两次比较为一个循环。
接着，再递减变量j，不断重复进行上面的循环比较。

在本例中，咱们进行一次循环，就发现i和j“碰头”了：他们都指向了下标2。因而，第一遍比较结束。获得结果以下，凡是k(=6)左边的数都比它小，凡是k右边的数都比它大：
若是i和j没有碰头的话，就递加i找大的，尚未，就再递减j找小的，如此反复，不断循环。注意判断和寻找是同时进行的。
而后，对k两边的数据，再分组分别进行上述的过程，直到不能再分组为止。
注意：第一遍快速排序不会直接获得最终结果，只会把比k大和比k小的数分到k的两边。为了获得最后结果，须要再次对下标2两边的数组分别执行此步骤，而后再分解数组，直到数组不能再分解为止（只有一个数据），才能获得正确结果。

至此在分别对6左右两边快速排序

快速排序算法效率与稳定性分析

当基数值不能很好地分割数组，即基准值将数组分红一个子数组中有一个记录，而另外一个子组组有 n -1 个记录时，下一次的子数组只比原来数组小 1，这是快速排序的最差的状况。若是这种状况发生在每次划分过程当中，那么快速排序就退化成了冒泡排序，其时间复杂度为O(n2)。

若是基准值都能讲数组分红相等的两部分，则出现快速排序的最佳状况。在这种状况下，咱们还要对每一个大小约为 n/2 的两个子数组进行排序。在一个大小为 n 的记录中肯定一个记录的位置所须要的时间为O(n)。若T(n)为对n个记录进行排序所须要的时间，则每当一个记录获得其正确位置，整组大体分红两个相等的两部分时，咱们获得快速排序算法的最佳时间复杂性。
　　快速排序在进行交换时，只是根据比较基数值判断是否交换，且不是相邻元素来交换，在交换过程当中可能改变相同元素的顺序，所以是一种不稳定的排序算法。

代码实现

public static void main(String[] args) {
        //任意定义一个数组
        int [] array={4,8,8,9,7,27,15,56,5};
        QuickSort(array,0,array.length-1);
        for(int i=0;i<array.length;i++)
        {
            System.out.print(array[i]+" ");
        }
    }
public static void QuickSort(int [] array,int start,int end)
{

    int low=start;
    int high=end;
    int key=array[low];
    while(low<high)
    {
        while(low<high&&array[high]>=key)
            high--;//当end结点值大于基准值时，向前移动，直到找到小于基准值的值
        if(low<high)
        {
            array[low]=array[high];
            low++;
        }
        while(low<high&&array[low]<=key)
            low++;
        if(low<high)
        {
            array[high]=array[low];
            high--;
        }
    }
    array[low]=key;//此时start和end 已经指向同一元素
    if(low-1>start)QuickSort(array,start,low-1);
    if(high+1<end)QuickSort(array,high+1,end);
}