"快速排序算法原理及实现详解"

快速排序是一种常用的基于"交换"的排序算法。其基本思想是在待排序表中选择一个元素作为枢轴（通常选择第一个元素），通过一趟排序将待排序表划分为两个独立的部分，使得左半部分的所有元素小于枢轴，右半部分的所有元素大于等于枢轴。然后分别递归地对左半部分和右半部分进行排序，直至每部分内只有一个元素或为空停止，即所有元素放在了其最终位置上。 快速排序的具体步骤如下： 1. 选择枢轴元素pivot，通常选择待排序表中的第一个元素。 2. 设定两个指针low和high，分别指向待排序表的第一个元素和最后一个元素。 3. 从high所指向的元素开始，向前遍历，找到第一个小于等于pivot的元素。将这个元素与low指向的元素进行互换。 4. 从low所指向的元素开始，向后遍历，找到第一个大于pivot的元素。将这个元素与high指向的元素进行互换。 5. 重复步骤3和步骤4，直至low和high相遇。 6. 将pivot放在其最终位置L(k)上，此时枢轴左边的元素都比pivot小，右边的元素都大于等于pivot。 7. 分别对枢轴左边和右边的子表递归地进行排序，直至每个子表内只有一个元素或为空停止。 快速排序的关键是确定枢轴的位置，通过不断地交换元素，将小于枢轴的元素放到枢轴左边，大于等于枢轴的元素放到枢轴右边。这样每次划分都会减少待排序表的规模，直至排序完成。 快速排序的时间复杂度为O(nlogn)，在最好情况下为O(nlogn)，在最坏情况下为O(n^2)。其中，最好情况发生在每次划分都能均匀地将待排序表分成两个部分的情况下，最坏情况发生在待排序表已经有序，且每次划分都只能将待排序表划分成一个元素和n-1个元素的情况下。 总结来说，快速排序是一种高效的基于交换的排序算法，通过确定枢轴的位置和不断地划分子表并递归地进行排序，实现对待排序表的快速排序。快速排序的时间复杂度较低，在大多数场景下能够高效地对待排序表进行排序。