Java实现快速排序算法详解

"快速排序是一种高效的排序算法，基于分治策略，通过将数组划分为较小和较大的子数组并递归地排序这些子数组来工作。在Java中，快速排序的实现通常涉及选择一个基准元素（pivot），然后重新排列数组，使得基准元素左边的元素都小于基准，右边的元素都大于基准。以下是一个Java快速排序算法的实例，其中包含了主函数、快速排序函数和分区函数的详细代码。" 快速排序算法的核心思想是分治法，它包括三个主要步骤： 1. **分区操作**： 在这个阶段，我们需要选择一个基准元素，并重新排列数组，使得所有小于基准的元素都在其左侧，而所有大于基准的元素在其右侧。在提供的代码中，选取了数组的最后一个元素作为基准（pivot），然后从数组的开头开始遍历，遇到小于或等于基准的元素时，就与`i`位置的元素交换，这样`i`始终指向小于基准的元素的最后一个位置。最后，将基准元素与`i+1`位置的元素交换，确保基准位于正确的位置。返回`i+1`作为新的基准索引。 2. **递归排序**： 分区操作完成后，数组被分为两部分：一部分是基准左边的所有元素，另一部分是基准右边的所有元素。我们分别对这两部分递归调用快速排序函数，直到子数组的长度为1，即数组已经排序完成。在Java代码中，`quickSort`函数实现了这一逻辑。 3. **合并结果**： 由于快速排序是递归的，子数组的排序是在原地完成的，因此不需要额外的存储空间来合并结果。当所有递归调用结束时，整个数组就已经按照升序排列好了。 快速排序的平均时间复杂度是O(n log n)，在最坏的情况下（例如输入数组已经排序或逆序）时间复杂度是O(n^2)。然而，这种情况在实际应用中很少出现，因为快速排序在随机化选择基准元素时表现良好。此外，快速排序的空间复杂度较低，主要是由于递归调用的栈空间，通常是O(log n)。 在Java代码中，注意`main`函数用于测试快速排序算法，创建了一个未排序的整数数组，然后调用`quickSort`函数进行排序。排序后，通过`for`循环打印出排序后的数组，展示排序结果。