快速排序的性能和名字一样优秀

前言

上次分享的冒泡排序虽然比较简单、容易理解，但每一次冒泡的过程都需要依次比较相邻的元素，然后交换，可见性能还是有很大的优化空间，只要能减少比较次数，性能自然就上去啦；快速排序便是一个很不错的选择~~~

正文

1.1 快速排序算法思想

快速排序（Quicksort）是对上一次分享的冒泡排序算法的一种改进，主要是减少比较次数，以此来提高排序性能；也属于交换排序的一种。

算法思想

在待排序列表中任取一个元素作为基准值；
将剩下的元素和基准值依次比较，小于的放左边，大于的放右边，最后通过一趟排序将待排序列表分为左右两部分，这个过程称为一次“划分”；
然后用同样的方法分别在左右两部分中取基准值进行排序，依次递归，直到划分的每部分内只有一个元素或空为止，则排序结束。

1.2 快速排序算法实现与解析

算法实现
划分代码实现，每一次取对应部分的首位元素作为基准值，然后通过依次比较，将对应数据又在细分为左右两部分，如下实现：
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使用递归进行划分排序，直到只有一个元素或为空为止：
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运行效果
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步骤解析(升序)：
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上图步骤说明：
上图演示是针对数组array进行升序排序，第一次以全部数据为一组，low为0，high为5，选择low位元素2为基准值(即第一个元素)，开始进行比较：
第1.1步：由于刚开始选择low位的元素为基准值(可以认为这个位置空了)，所以接下来开始从high位开始遍历比较，high位元素3大于2，不用交换位置，high减1，继续比较；
第1.2步：此时low为0，high为4，high位元素9大于2，不用交换位置，high减1，继续比较；
第1.3步：此时low为0，high为3，high位元素1小于2，需要将high位元素1放到基准值的左边，则将元素1放到low指向的位置;
第1.4步：此时low为0，high为3，由于high位已经交换过了(可以认为这个位置空了)，所以这次开始到low位进行遍历比较，low位元素是刚交换过来的，所以不用交换位置；low加1继续比较，此时low为1，对应位置的元素5大于基准值2，所以需要将元素5放到基准值的右边，则将元素5放到high指向位置；
第1.5步：此时low为1，high为3，由于low位已经交换过了(可以认为这个位置空了)，所以这次又回到high位进行遍历比较，high位元素是刚交换过来的，所以不用交换位置；high减1继续比较，此时high为2，对应位置元素6大于基准值2，所以不用交换位置，high减1，继续比较；
第1.6步：此时low为1，high为1，此时代表第一次划分排序完成，则将基准值放到这个位置；最终将原始数据分为左右两部分，左部分只有一个元素1，不用再划分了，右部分有6,5,9,3四个元素，继续对于右部分进行划分；
第2.1步：由于右部分是从索引位2开始，所以此时low为2，high为5，基准值为low为的元素6；
第2.2步：由于刚开始选择low位的元素为基准值(可以认为这个位置空了)，接下来从high为开始遍历比较，high为元素3小于基准元素6，需要将其放到基准元素的左边，则将元素3放到low指向的位置。
第2.3步：此时low为2，high为5，由于high位已经交换过了(可以认为这个位置空了)，所以这次开始到low位进行遍历比较，low位元素是刚交换过来的，所以不用交换位置；low加1继续比较，此时low为3，对应位置的元素5小于6，不需要交换元素，则low加1，继续比较；
第2.4步：此时low为4，high为5，low位对应的元素9大于基准值6，所以需要将其放到基准元素的右边，则将元素9放到high指向的位置。
第2.3步：此时low为4，high为5，由于low位已经交换过了(可以认为这个位置空了)，所以这次开始到high位进行遍历比较，high位元素是刚交换过来的，所以不用交换位置；high减1继续比较，此时high为4，此时low和high都为4，找到此次划分基准值的位置，则将基准元素6的放到4位置；到这又将原来的右部分6,5,9,3四个元素划分为左右两部分，右边只有一个元素9，不用继续划分；左边有元素3和5，继续划分排序；(这里就不重复演示)
最终通过递归划分排序的方式，直到每个划分部分内只有一个元素或空为止，即可获得最后的排序结果。