一、快速排序法介绍

快速排序（Quicksort）是对冒泡排序的一种改进。
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、快速排序法示意图

三、快速排序法应用实例

需求:

对 [-9,78,0,23,-567,70] 进行从小到大的排序，要求使用快速排序法。

1.使用快速排序以中间值为基准值，代码实现

public class QuickSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {-9,78,0,23,-567,70, -1,900, 4561};
        quickSort(arr, 0, arr.length-1);
    }
    public static void quickSort(int[] arr,int left, int right) {
        int l = left; //左下标
        int r = right; //右下标
        //pivot 中轴值
        int pivot = arr[(left + right) / 2];
        int temp = 0; //临时变量，作为交换时使用
        //while 循环的目的是让比 pivot 值小放到左边
        //比 pivot 值大放到右边
        while( l < r) {
            //在 pivot 的左边一直找,找到大于等于 pivot 值,才退出
            while( arr[l] < pivot) {
                l += 1;
            }
            //在 pivot 的右边一直找,找到小于等于 pivot 值,才退出
            while(arr[r] > pivot) {
                r -= 1;
            }
            //如果 l >= r 说明 pivot 的左右两的值，已经按照左边全部是
            //小于等于 pivot 值，右边全部是大于等于 pivot 值
            if( l >= r) {
                break;
            }
            //交换
            temp = arr[l];
            arr[l] = arr[r];
            arr[r] = temp;
            //如果交换完后，发现这个 arr[l] == pivot 值 相等 r--， 前移
            if(arr[l] == pivot) {
                r -= 1;
            }
            //如果交换完后，发现这个 arr[r] == pivot 值 相等 l++， 后移
            if(arr[r] == pivot) {
                l += 1;
            }
        }
        // 如果 l == r, 必须 l++, r--, 否则为出现栈溢出
        if (l == r) {
            l += 1;
            r -= 1;
        }
        //向左递归
        if(left < r) {
            quickSort(arr, left, r);
        }
        //向右递归
        if(right > l) {
            quickSort(arr, l, right);
        }
    }
}

2.使用快速排序以第一个数为基准值，代码实现

public class QuickSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {-9,78,0,23,-567,70, -1,900, 4561};
        quickSort(arr, 0, arr.length-1);
    }
    //快速排序算法(从小到大)
    //arr:需要排序的数组，left:需要排序的区间左边界，right:需要排序的区间的右边界
    public static void quickSort(int[] arr,int left, int right) {
        int temp = arr[left];  //将区间的第一个数作为基准数
        int l = left; //从左到右进行查找时的“指针”，指示当前左位置
        int r = right;//从右到左进行查找时的“指针”，指示当前右位置
        //不重复遍历
        while (l < r) {
            //当右边的数大于基准数时，略过，继续向左查找
            //不满足条件时跳出循环，此时的j对应的元素是小于基准元素的
            while (l < r && arr[r] > temp) { //(重复的基准元素集合到左区间)
                r--;
            }
            arr[l] = arr[r]; //将右边小于等于基准元素的数填入左边相应位置
            //当左边的数小于等于基准数时，略过，继续向右查找
            //不满足条件时跳出循环，此时的i对应的元素是大于等于基准元素的
            while (l < r && arr[l] <= temp) {
                l++;
            }
            arr[r] = arr[l];//将左边大于基准元素的数填入左边相应位置
        }
        // 将基准值填入
        // 因为基准值是从左边的第一个位置获取的，所以也是最后赋值到左边
        arr[l] = temp;
        //此时的i即为基准元素的位置
        //对基准元素的左边子区间进行相似的快速排序
        if (left < l - 1) { // 如果 left < l- 1 说明左边还没有遍历完
            quickSort2(arr, left, l - 1);
        }
        if (l + 1 < right) { // 如果 right > l + 1 说明右边还没有遍历完
            quickSort2(arr, l + 1, right);
        }
    }
}