快速排序算法，简洁，易懂

代码实现（java）：

一、首元素作为基准值

图：

编辑

基本思路：

代码：

代码补充说明：

二、中间元素作为基准值

代码：

参考学习文章：

今天我们不刷力扣了，我们来复习（手撕）一下数据结构中的八大排序算法之一，快速排序

基本概念：

快速排序使用分治法策略来把一个串行分为两个子串行。

快速排序又是一种分而治之思想在排序算法上的典型应用。本质上来看，快速排序应该算是在冒泡排序基础上的递归分治法

注：分治法：Divide and conquer，行: list，子串行: sub-lists

冒泡排序：冒泡排序，详详解解-CSDN博客

上图：

算法步骤：

1、首先在数组中挑选一个元素作为基准值

2、将数组中大于基准值的元素，移到基准值右边

3、将数组中小于基准值的元素，移到基准值左边

4、对基准值左右两侧的子序列重复上述操作（以递归方式）

注：

1、基准值：pivot 递归：recursive

2、基准值选择，第一个元素或者中间元素

代码实现（java）：

main函数

public class QuickSort {
  
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {3, 45, 78, 99, 45, 11, 64, 55, 52, 11, 18, 66, 17, 37, 199, 120, 54, 49};
        System.out.println("未排序的数组：" + Arrays.toString(arr));
        
        quickSort01(arr, 0, arr.length - 1);
        
         System.out.println("排序的数组:" + Arrays.toString(arr));
    }

注意：传过去的参数是数组首和尾元素

一、首元素作为基准值

图：

基本思路：

首先将left与right指针赋值给临时指针le和ri

while循环( le和ri指针相遇时跳出循环)

·循环右指针ri左移，遇到小于或等于基准值元素停止移动

·循环右指针le右移，遇到大于或等于基准值元素停止移动

· if 判断

若le与ri相遇即指向同一元素，则将该元素与与数组第一个元素互换

否则将le与ri所指向元素互换位置

最后递归对对基准值左右两边数进行排序

代码：

 /**
     *  快速排序算法（以第一个元素为基准）
     *  @param arr 排序的数组
     * @param left 数组的第一个元素索引
     * @param right 数组的最后一个元素索引
     */
 
    private static void quickSort01(int[] arr,int left,int right){
        if (left >= right)  return;//递归退出条件

        int le = left;//le为数组的左指针
        int ri = right;//ri为数组的右指针
        
        while (le<ri){
                       //若右指针所指元素 大于或等于 基准数，右指针左移
           while (arr[ri]>=arr[left] && le<ri)    ri--;
    
                      //若左指针所指元素 小于或等于 基准数，左指针右移
           while (arr[le]<=arr[left] && le<ri )  le++;
           
            if (le == ri){/若两个指针指向同一元素，将此元素 与第一个元素 对调位置
                int tmp = arr[left];
                arr[left] = arr[ri];
                arr[ri] = tmp;

            }else{//若两个指针没有指向同一个位置，将两个指针 所指向的元素 对调位置
                int tmp = arr[le];
                arr[le] = arr[ri];
                arr[ri] = tmp;
            }
        }
        quickSort02(arr,left,le-1);//递归方式对基数左边的数进行排序
        quickSort02(arr,ri+1,right);//递归方式对基数右边的数进行排序
    }
}

代码补充说明：

1、当le与ri指针相遇时，基准值被移动到中间了，或说 le与ri指针指向中间

此时，left --- le-1为基准值左边子序列，同理 ri+1 --- right为基准值右边子序列

2、三个循环都有条件，当le和ri指针相遇时跳出循环

二、中间元素作为基准值

代码：

    /**
     * 快速排序算法（以中间元素为基准）
     * @param arr     排序的数组
     * @param left    左指针
     * @param right   右指针
     */
    private static void quickSort01(int[] arr,int left,int right){
       
       int l = left;
       int r = right;
      
       int pi = arr[(left+right)/2];//选取数组中间元素作为基准
       int tmp = 0;//tmp作为中间转换变量
       
       while (l<r) {
           while (arr[l] < pivot) {//当左元素小于基准时，就往右进一位
               l++;
           }
           
           while (arr[r] > pivot) {//当右元素大于基准时，就往左进一位
               r--;
           }
          
           if (l >= r) {//当两个指针指向同一个位置时，就跳出循环
               break;
           }
         
          //交换值，左指针所指大于基准值的与右指针所指小于基准值的交换位置
           temp = arr[l];
           arr[l] = arr[r];
           arr[r] = temp;
 
           if (arr[l] == pivot) {//如果左指针指向元素的值等于基准值，右指针往左移动一格
               r--;
           }
           if (arr[r] == pivot) {//如果右指针指向元素的值等于基准值，左指针往右移动一格
               l++;
           }
       }
      
        //第一次排序结束后，用递归的方式，
        //开始对基准值两边的元素开始排序
       if (l==r){
           l++;
           r--;
       }
       if (left<r){
           quickSort01(arr,left,r);
       }
       if (l<right){
           quickSort01(arr,l,right);
       }
    }

结果：