快速排序（QuickSort ）是常用到的效率比较高的一种排序算法，在面试过程中也经常提及。下面就详细讲解一下他的原理、给出一个Java版本的实现。
快速排序思想：
通过对数据元素集合Rn 进行一趟排序划分出独立的两个部分。其中一个部分的关键字比另一部分的关键字小。然后再分别对两个部分的关键字进行一趟排序，直到独立的元素只有一个，此时整个元素集合有序。
快速排序的过程——挖坑填数法（这是一个很形象的名称），对一个元素集合R[ low ... high ] ,首先取一个数（一般是R[low] ）做参照 ， 以R[low]为基准重新排列所有的元素。
所有比R[low]小的放前面，所有比R[low] 大的放后面，然后以R[low]为分界，对R[low ... high] 划分为两个子集和，再做划分。直到low >= high 。
比如：对R={37, 40, 38, 42, 461, 5, 7, 9, 12}进行一趟快速排序的过程如下(注:下面描述的内容中元素下表从 0 开始)：
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原始序列 |
37 |
40 |
38 |
42 |
461 |
5 |
7 |
9 |
12 |
|
一：high-->low |
12 |
40 |
38 |
42 |
461 |
5 |
7 |
9 |
12 |
|
一：low --> high |
12 |
40 |
38 |
42 |
461 |
5 |
7 |
9 |
40 |
|
二：high-->low |
12 |
9 |
38 |
42 |
461 |
5 |
7 |
9 |
40 |
|
二：low --> high |
12 |
9 |
38 |
42 |
461 |
5 |
7 |
38 |
40 |
|
三：high --> low |
12 |
9 |
7 |
42 |
461 |
5 |
7 |
38 |
40 |
|
三：low -->high |
12 |
9 |
7 |
42 |
461 |
5 |
42 |
38 |
40 |
|
四：high --> low |
12 |
9 |
7 |
5 |
461 |
5 |
42 |
38 |
40 |
|
四：low --> high |
12 |
9 |
7 |
5 |
461 |
461 |
42 |
38 |
40 |
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一趟排序结果 |
12 |
9 |
7 |
5 |
37 |
461 |
42 |
38 |
40 |
开始选取基准 base = 37，初始位置下表 low = 0 ， high = 8 ， 从high=8，开始如果R[8] < base , 将high位置中的内容写入到R[low]中, 将high位置空出来, low = low +1 ;
从low开始探测，由于low=1 ， R[low] > base ,所以将R[low]写入到R[high] , high = high -1 ;
检测到low < high ,所以第一趟快速排序仍需继续:
此时low=1，high=7，因为 R[high] < base ,所以将 R[high] 写入到到R[low]中,low = low + 1;
从low开始探测,low = 2 , R[low] >base ,所以讲R[low]写入到R[high]，high=high-1;
继续检测到 low 小于high
此时low=2，high=6，同理R[high] < base ,将R[high] 写入到R[low]中，low=low+1;
从low继续探测,low = 3 , high=6 , R[low] > base , 将R[low]写入到R[high]中，high = high-1;
继续探测到low小于high
此时low=3，high=5，同理R[high] < base,将R[high]写入到R[low]中，low = low +1；
从low继续探测，low = 4，high=5，由于R[low] > base , 将R[low]写入到R[high]中，high = high -1 ;
此时探测到low == high == 4 ；该位置即是base所在的位置，将base写入到该位置中.
然后再对子序列Rs1 = {12,9,7,5} 和 Rs2={461,42,38,40}做一趟快速排序，直到Rsi中只有一个元素，或没有元素。
（注: 在以上表单中可以看到一趟排序中有一些重复的数据（原始数据中没有重复的数据），这是因为没有清除该位置的数据，我们在特定的时间看该内存块的数据依然是它，直到下一次将数据写入该位置位置 —— 在此该位置的数据是一个没有意义脏数据，称之为 “坑”）
快速排序的Java实现：
private static boolean isEmpty(int[] n) {
return n == null || n.length == 0;
}
// ///////////////////////////////////////////////////
/**
* 快速排序算法思想——挖坑填数方法：
*
* @param n 待排序的数组
*/
public static void quickSort(int[] n) {
if (isEmpty(n))
return;
quickSort(n, 0, n.length - 1);
}
public static void quickSort(int[] n, int l, int h) {
if (isEmpty(n))
return;
if (l < h) {
int pivot = partion(n, l, h);
quickSort(n, l, pivot - 1);
quickSort(n, pivot + 1, h);
}
}
private static int partion(int[] n, int start, int end) {
int tmp = n[start];
while (start < end) {
while (n[end] >= tmp && start < end)
end--;
if (start < end) {
n[start++] = n[end];
}
while (n[start] < tmp && start < end)
start++;
if (start < end) {
n[end--] = n[start];
}
}
n[start] = tmp;
return start;
}
在代码中有这样一个函数：
public static void quickSortSwap(int[] n, int l, int h)
该函数可以实现，元素集合中特定的 l 到 h 位置间的数据元素进行排序。
关于快速排序就写到这里了。
