快速排序
有没有既不浪费空间又可以快一点的排序算法呢？那就是“快速排序”啦！光听这个名字是不是就觉得很高端呢。
假设我们现在对“6 1 2 7 9 3 4 5 10 8”这个10个数进行排序。首先在这个序列中随便找一个数作为基准数（不要被这个名词吓到了，就是一个用来参照的数，待会你就知道它用来做啥的了）。为了方便，就让第一个数6作为基准数吧。接下来，需要将这个序列中所有比基准数大的数放在6的右边，比基准数小的数放在6的左边，类似下面这种排列：
3 1 2 5 4 6 9 7 10 8
在初始状态下，数字6在序列的第1位。我们的目标是将6挪到序列中间的某个位置，假设这个位置是k。现在就需要寻找这个k，并且以第k位为分界点，左边的数都小于等于6，右边的数都大于等于6。想一想，你有办法可以做到这点吗？
排序算法显神威
方法其实很简单：分别从初始序列“6 1 2 7 9 3 4 5 10 8”两端开始“探测”。先从右往左找一个小于6的数，再从左往右找一个大于6的数，然后交换他们。这里可以用两个变量i和j，分别指向序列最左边和最右边。我们为这两个变量起个好听的名字“哨兵i”和“哨兵j”。刚开始的时候让哨兵i指向序列的最左边（即i=6），指向数字6。让哨兵j指向序列的最右边（即j=8），指向数字。
这里写图片描述
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首先哨兵j开始出动。因为此处设置的基准数是最左边的数，所以需要让哨兵j先出动，这一点非常重要（请自己想一想为什么）。哨兵j一步一步地向左挪动（即j–），直到找到一个小于6的数停下来。接下来哨兵i再一步一步向右挪动（即i++），直到找到一个数大于6的数停下来。最后哨兵j停在了数字5面前，哨兵i停在了数字7面前。
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现在交换哨兵i和哨兵j所指向的元素的值。交换之后的序列如下：
6 1 2 5 9 3 4 7 10 8
到此，第一次交换结束。
- 接下来开始哨兵j继续向左挪动（再友情提醒，每次必须是哨兵j先出发）。他发现了4（比基准数6要小，满足要求）之后停了下来。哨兵i也继续向右挪动的，他发现了9（比基准数6要大，满足要求）之后停了下来。此时再次进行交换，交换之后的序列如下：
这里写图片描述
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6 1 2 5 4 3 9 7 10 8
第二次交换结束，“探测”继续。
- 哨兵j继续向左挪动，他发现了3（比基准数6要小，满足要求）之后又停了下来。哨兵i继续向右移动，糟啦！此时哨兵i和哨兵j相遇了，哨兵i和哨兵j都走到3面前。说明此时“探测”结束。我们将基准数6和3进行交换。
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交换之后的序列如下：
3 1 2 5 4 6 9 7 10 8
到此第一轮“探测”真正结束。
此时以基准数6为分界点，6左边的数都小于等于6，6右边的数都大于等于6。回顾一下刚才的过程，其实哨兵j的使命就是要找小于基准数的数，而哨兵i的使命就是要找大于基准数的数，直到i和j碰头为止。
OK，解释完毕。现在基准数6已经归位，它正好处在序列的第6位。此时我们已经将原来的序列，以6为分界点拆分成了两个序列，左边的序列是“3 1 2 5 4”，右边的序列是“9 7 10 8”。接下来还需要分别处理这两个序列。因为6左边和右边的序列目前都还是很混乱的。不过不要紧，我们已经掌握了方法，接下来只要模拟刚才的方法分别处理6左边和右边的序列即可。现在先来处理6左边的序列现吧。
左边的序列是“3 1 2 5 4”。请将这个序列以3为基准数进行调整，使得3左边的数都小于等于3，3右边的数都大于等于3。好了开始动笔吧
如果你模拟的没有错，调整完毕之后的序列的顺序应该是：
2 1 3 5 4
OK，现在3已经归位。接下来需要处理3左边的序列“2 1”和右边的序列“5 4”。对序列“2 1”以2为基准数进行调整，处理完毕之后的序列为“1 2”，到此2已经归位。序列“1”只有一个数，也不需要进行任何处理。至此我们对序列“2 1”已全部处理完毕，得到序列是“1 2”。序列“5 4”的处理也仿照此方法，最后得到的序列如下：
1 2 3 4 5 6 9 7 10 8
对于序列“9 7 10 8”也模拟刚才的过程，直到不可拆分出新的子序列为止。最终将会得到这样的序列，如下
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
到此，排序完全结束。细心的同学可能已经发现，快速排序的每一轮处理其实就是将这一轮的基准数归位，直到所有的数都归位为止，排序就结束了。下面上个霸气的图来描述下整个算法的处理过程。
image.png
代码实现如下：
/**
* 快速排序
* 基准数初始为base=6，定义l,h两个指针，h1先从右边开始向左寻找小于基准数6的元素，
* l1从左向右找到大于基准数6的元素，然后将arr[l]和arr[h]进行交换，之后h和l移动交换直到碰面后完成一轮排序。
* 6 1 2 7 9 3 4 5 10 8
* l,h l1 h1
* l2 h2
* 交换后 6 1 2 5 9 3 4 7 10 8
* l3 h3
* 交换后 6 1 2 5 4 3 9 7 10 8
* l3/h3碰面，将基准数6和3交换
* 交换后 3 1 2 5 4 6 9 7 10 8
* 此时第一轮排序真正结束，基数6之前的都是小于6，之后的都是大于等于6
* 分别将基准左侧和右侧数组重新排序[3 1 2 5 4]和[9 7 10 8]
*
*/
public void quickSort(int[] arr, int low, int high) {
if (arr == null) {
return;
}
if (low > high) {
return;
}
int l = low;
int h = high;
int base = arr[l];//基准位元素
while (l < h) {
while (l < h && arr[h] >= base) {
h --;
}
while (l < h && arr[l] <= base) {
l ++;
}
if (l < h) {
int temp = arr[h];
arr[h] = arr[l];
arr[l] = temp;
}
}
//此时l==h,将此处的元素和基准位置base交换
arr[low] = arr[l];
arr[l] = base;
//最后分别对左右两个数组处理
quickSort(arr, low, l - 1);
quickSort(arr, l + 1, high);
}
测试一下：
int quickArr[] = new int[] {7,2,6,8,1,4,9,3,10,5};
quickSort(quickArr, 0, quickArr.length -1);
for (int m=0;m<quickArr.length;m++) {
Log.d(TAG, "quickSort==>arrStr="+quickArr[m]);
}
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