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news 2025/11/1 11:47:10

discuz修改网站标题,硬件开发岗位要求,南京图文广告公司,wordpress博客建设与经营1、简述排序是数据结构与算法中最基础、最常见的问题之一。在各种排序算法中，快速排序（QuickSort） 因其平均时间复杂度 O(n log n) 和实际运行的高效率，被广泛应用在工程实践和面试考题中。今天我们来深入理解快速排序的思想&a…

1、简述

排序是数据结构与算法中最基础、最常见的问题之一。在各种排序算法中，快速排序（QuickSort） 因其 平均时间复杂度 O(n log n) 和实际运行的高效率，被广泛应用在工程实践和面试考题中。

今天我们来深入理解快速排序的思想，并给出 Java 实现及实践样例。

在这里插入图片描述

2、核心思想

快速排序属于 分治（Divide and Conquer） 算法，核心思想是：

选择基准（pivot）
从数组中选择一个元素作为基准（常见选择是第一个、最后一个或随机一个）。
分区（partition）
将小于基准的元素放在左边，大于基准的放在右边。
递归排序
对左右两个子数组递归执行快速排序，直到子数组大小为 1 或 0。

2.1 快速排序的示意图

假设数组： [3, 6, 8, 10, 1, 2, 1]

选择基准 pivot = 3
分区后： [1, 2, 1] | 3 | [6, 8, 10]
递归：
左边 [1, 2, 1] → [1, 1, 2]
右边 [6, 8, 10] → [6, 8, 10]
合并： [1, 1, 2, 3, 6, 8, 10]

2.2 快速排序的时间复杂度

最好情况：每次分区都能均匀分割 → O(n log n)
最坏情况：数组接近有序，每次只能分割出一个元素 → O(n^2)
平均情况：O(n log n)

空间复杂度：O(log n)（递归栈深度）。

3、实践样例

标准快速排序实现

public class QuickSort {// 主方法public static void quickSort(int[] arr, int left, int right) {if (left < right) {int pivotIndex = partition(arr, left, right);quickSort(arr, left, pivotIndex - 1);  // 左子数组quickSort(arr, pivotIndex + 1, right); // 右子数组}}// 分区方法private static int partition(int[] arr, int left, int right) {int pivot = arr[right]; // 选取最后一个元素作为基准int i = left - 1; for (int j = left; j < right; j++) {if (arr[j] <= pivot) {i++;swap(arr, i, j);}}swap(arr, i + 1, right); // 将基准放到正确位置return i + 1;}// 交换元素private static void swap(int[] arr, int i, int j) {int temp = arr[i];arr[i] = arr[j];arr[j] = temp;}// 测试public static void main(String[] args) {int[] arr = {3, 6, 8, 10, 1, 2, 1};quickSort(arr, 0, arr.length - 1);System.out.print("排序结果：");for (int num : arr) {System.out.print(num + " ");}}
}