快速排序及Java实现

1.排序思路
快速排序是由冒泡排序改进而得，它的基本思想是：在待排序的n个元素中，任取一个元素（通常第一个）作为基准，把该元素放入适当位置后，数据序列被此元素划分为两个部分，把关键字小于该元素的元素放在前一部分，把关键字大于该元素的元素放在后一部分，并把该元素排在这两部分中间（称为该元素归位），这个过程叫做一趟快速排序。之后对两个子部分用递归的方法继续划分。
具体做法（以第一个元素为基准为例）：
1）设置两个变量i、j，排序开始的时候：i=0，j=N-1；
2）以第一个数组元素作为关键数据，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]互换；
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]互换；

5）重复第3、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这一过程一定正好是i+或j-完成的时候，此时令循环结束）。

2.Java实现//快速排序，以数组第一个元素为基准
public static void quickSort1(int[] a,int low,int high){
int i=low;
int j=high;

if(low<high){//因为后面要递归调用quickSort1方法，这是递归的终止条件，这一句必不可少！
int tmp=a[low];//注意tmp的位置，不能在if语句外定义！
//循环结束的条件为i==j
while(i!=j){
while(i<j && a[j]>=tmp)
j--;
if(i<j)
a[i]=a[j];
while(i<j && a[i]<=tmp)
i++;
if(i<j)
a[j]=a[i];
}
a[i]=tmp;
quickSort1(a,low,i-1);
quickSort1(a,i+1,high);
}
}

//快速排序，以数组中间元素为基准
public static void quickSort2(int[] a,int low,int high){
int i = low;
int j = high;

if(low<high){
int mid = (low+high)/2;
int tmp = 0;
//循环结束条件仍为i==j
while(i!=j){
while(i<j && a[j]>a[mid])//注意必须是a[j]>a[mid]，不能有等于号
j--;
while(i<j && a[i]<a[mid])
i++;
if(i<j){
tmp=a[i];
a[i]=a[j];
a[j]=tmp;
}
}
quickSort2(a,low,i-1);
quickSort2(a,i+1,high);
}
}

3.算法分析 时间复杂度：最好情况O(nlog2n)，最坏情况O(n2)，平均情况O(nlog2n)。 空间复杂度：O(1)。
 快速序是不稳定的。