快速排序的魔力：洞悉算法之美，把握数据世界秩序

2024-01-06 00:23:06

快速排序：数据世界的有序大师

原理剖析

快速排序就像一位精明的指挥官，将浩瀚的数据海洋分而治之。它的核心在于选择一个枢纽元素，将数据划分成左右两部分：比枢纽元素小的在左，比枢纽元素大的在右。接着，它会递归地对左右两部分重复这一过程，直至整个数据集合被有序排列。

性能之魅

快速排序的魅力在于其卓越的性能。在平均情况下，它的时间复杂度为 O(n log n)，空间复杂度为 O(log n)。也就是说，随着数据量的增多，快速排序的效率只会缓慢下降。然而，在最坏情况下（例如数据已排序或逆序），其时间复杂度会退化为 O(n^2)，此时它的性能会明显下降。

Java 实现

让我们潜入 Java 世界，一探快速排序的奥秘：

public class QuickSort {
    public static void sort(int[] array) {
        if (array == null || array.length <= 1) {
            return;
        }
        quickSort(array, 0, array.length - 1);
    }

    private static void quickSort(int[] array, int low, int high) {
        if (low < high) {
            int pivotIndex = partition(array, low, high);
            quickSort(array, low, pivotIndex - 1);
            quickSort(array, pivotIndex + 1, high);
        }
    }

    private static int partition(int[] array, int low, int high) {
        int pivot = array[high];
        int i = low - 1;
        for (int j = low; j < high; j++) {
            if (array[j] <= pivot) {
                i++;
                int temp = array[i];
                array[i] = array[j];
                array[j] = temp;
            }
        }
        int temp = array[i + 1];
        array[i + 1] = array[high];
        array[high] = temp;
        return i + 1;
    }
}