文章目录
一、什么是快速排序
引用百度百科的解释：快速排序由C. A. R. Hoare在1962年提出。它的基本思想是：通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。
二、快速排序实现过程
1、分析过程
首先，在这一串数字中挑一个基准数，作为排序的参考，将大于该基准数的数字放在后面，小于基准数的数字放在前面。
然后，这样一来，一串数字分成了两部分，左部分都比基准数小，右部分都比基准数大。接着，同样的方法，再分别从左右部分都挑出一个基准数，同样作为排序的参考，同样将大于该基准数的数字放在后面，小于基准数的数字放在前面。
以此类推，直至大小排序完成为止。
2、具体数字模拟过程
- 假设有如下一串数字：“22,1,43,23,6,34,2,7,22,88,32,54”
- 为了方便，我们将第一个数字22作为基准数。
- 假设一“探针”从右往前遍历找到一个比22小的数，然后另一“探针”从左往右遍历找到一个比22大的数，交换它们位置。直到两“探针”相遇，此时左边的都比22小，右边的都比22大。
- 然后将分割好数字串的按以上方法排序
a：右探针从右往左勘测，找到比22小的数，那么探针停在7位置上；
b：左探针从左往右勘测，找到比22大的数，那么探针停在43位置上；
c：交换7和43；
如下图：
继续a步骤：右探针找到比22小的数，探针停在了2位置上；
继续b步骤：左探针找到比22大的数，探针停在了23位置上；
继续c步骤：交换2和23
如下图：
继续a步骤：右探针找到比22小的数，探针停在了6位置上；
继续b步骤：左探针右移与右探针重合，发现6比22小，那么交换6和22
如下图：
最终，整串数字被22分割成两部分，左边全部比22小，右边全部比22大。
然后，以此类推，按照上述方法，将左右部分分别排序，如下左半部分排序：
同理，可得出右半部分排序。
三、快速排序代码实现和效率
1、代码
public static void main(String[] args) {
int[] array = {22,1,43,23,6,34,2,7,22,88,32,54};
int start = 0;
int end = array.length - 1;
quickSort(array, start, end);
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
System.out.println(array[i]);
}
}
public static void quickSort(int[] a, int left, int right) {
int start = left;
int end = right;
int key = a[left];
while (end > start) {
// 从后往前比较，如果没有比关键值小的，比较下一个，直到有比关键值小的交换位置
while (end > start && a[end] >= key)
end--;
if (a[end] <= key) {
// 如果比基准数小交换位置
int temp = a[end];
a[end] = a[start];
a[start] = temp;
}
// 从前往后比较，如果没有比关键值大的，比较下一个，直到有比关键值大的交换位置
while (end > start && a[start] <= key)
start++;
if (a[start] >= key) {
// 如果比基准数大交换位置
int temp = a[start];
a[start] = a[end];
a[end] = temp;
}
// 左右探针重合后，以基准值分为左右两部分，左边都比基准值小，右边都比基准值大
}
// 然后递归，直到排完所有数字
if (start > left) quickSort(a, left, start - 1);
if (end < right) quickSort(a, end + 1, right);
}
2、效率
快速排序（Quicksort）是对冒泡排序的一种改进。
那么以下是十万个随机数通过两种排序方式用时的对比：
（1）代码
public static void main(String[] args) {
int a[] = new int[100000];
// 生成10万个随机数
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
int num = (int) (Math.random() * 100000);
a[i] = num;
}
int b[] = a;
long l = System.currentTimeMillis();
int start = 0;
int end = a.length - 1;
quickSort(a, start, end);
System.out.println("100000个随机数快速排序用时 = " + (System.currentTimeMillis() - l));
long s = System.currentTimeMillis();
// 冒泡排序
bubooSort(b);
System.out.println("100000个随机数冒泡排序用时 = " + (System.currentTimeMillis() - s));
}
public static void quickSort(int[] a, int left, int right) {
int start = left;
int end = right;
int key = a[left];
while (end > start) {
// 从后往前比较，如果没有比关键值小的，比较下一个，直到有比关键值小的交换位置
while (end > start && a[end] >= key)
end--;
if (a[end] <= key) {
// 如果比基准数小交换位置
int temp = a[end];
a[end] = a[start];
a[start] = temp;
}
// 从前往后比较，如果没有比关键值大的，比较下一个，直到有比关键值大的交换位置
while (end > start && a[start] <= key)
start++;
if (a[start] >= key) {
// 如果比基准数大交换位置
int temp = a[start];
a[start] = a[end];
a[end] = temp;
}
// 左右探针重合后，以基准值分为左右两部分，左边都比基准值小，右边都比基准值大
}
// 然后递归，直到排完所有数字
if (start > left) quickSort(a, left, start - 1);
if (end < right) quickSort(a, end + 1, right);
}
private static void bubooSort(int[] arr) {
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
}
（2）输出结果
100000个随机数快速排序用时 = 58
100000个随机数冒泡排序用时 = 2884
在10万条数据时，所用时间长短显而易见，那么在大数据情况下，这种对比将更加明显。所以可以得出：快速排序是对冒泡排序的优化和改进。
