手撕快速排序 java

### 快速排序算法的手撕代码实现 快速排序是一种基于分治法的高效排序算法，其核心思想是通过选取一个基准值（pivot），将数组划分为两部分：一部分小于等于基准值，另一部分大于基准值。随后递归地对这两部分进行相同的操作。 以下是使用 Java 实现快速排序的具体代码： ```java public class QuickSort { public static void main(String[] args) { int[] arr = {8, 4, 7, 12, 3, 6, 9}; quickSort(arr, 0, arr.length - 1); System.out.println("Sorted array:"); for (int num : arr) { System.out.print(num + " "); } } public static void quickSort(int[] arr, int low, int high) { if (low < high) { // Partitioning index int pi = partition(arr, low, high); // Recursively sort elements before and after partition quickSort(arr, low, pi - 1); // 左边排序 [^2] quickSort(arr, pi + 1, high); // 右边排序 } } private static int partition(int[] arr, int low, int high) { int pivot = arr[high]; // 基准值设为最后一个元素 [^1] int i = (low - 1); // 较小元素索引初始化 for (int j = low; j < high; j++) { // 当前元素小于或等于 pivot if (arr[j] <= pivot) { i++; // 交换 arr[i] 和 arr[j] swap(arr, i, j); } } // 交换 arr[i+1] 和 arr[high] (即 pivot) swap(arr, i + 1, high); return i + 1; } private static void swap(int[] arr, int i, int j) { int temp = arr[i]; arr[i] = arr[j]; arr[j] = temp; } } ``` #### 解析 1. **`quickSort` 方法** 这是一个递归方法，用于执行快速排序的核心逻辑。它接收三个参数：待排序数组 `arr`、起始索引 `low` 和结束索引 `high`。如果 `low` 小于 `high`，则继续划分并递归处理左右子数组 。 2. **`partition` 方法** 此方法负责选定基准值并将数组划分为两部分。基准值通常选作当前分区中的最后一个元素 [^1]。遍历过程中，所有小于等于基准值的元素会被移动到左侧，最终返回基准值所在位置的索引。 3. **`swap` 方法** 提供了一个简单的工具来交换数组中的两个元素。 --- ### 性能分析 - 时间复杂度：平均情况下为 \(O(n \log n)\)，最坏情况为 \(O(n^2)\)[^3]。 - 空间复杂度：由于递归栈的存在，空间复杂度为 \(O(\log n)\) 到 \(O(n)\) 不等 [^4]。