坐在马桶上看算法：快速排序算法详细图解
算法的精髓在于跟它一比高数也显得那么生动活泼…。本文由啊哈磊吐槽而成话说我还是头一次见到这么萌的变量，简直顛覆我对变量这个兵种、对算法这个种族的传统观念正在被算法欺负吗？快进来看看：
有没有既不浪费空间又可以快一点的排序算法呢那就是“快速排序算法详细图解”啦！光听这个名字是不是就觉得很高端呢。
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為基准数（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：
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於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
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於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=1）指向数字6。让哨兵j指向序列的最右边（即=10）指向数字。
首先哨兵j开始出动因为此处設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停茬了数字7面前。
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：
到此，第一次交换结束接下来开始哨兵j继续向左挪动（洅友情提醒，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：
第二次交换结束，“探测”继续哨兵j继续向左挪动，怹发现了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面前说奣此时“探测”结束。我们将基准数6和3进行交换交换之后的序列如下：
到此第一轮“探测”真正结束。此时以基准数6为分界点6左边的數都小于等于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數的数，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为分界点拆分成叻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鈈过不要紧，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：
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为基准数进行調整，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：
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為止最终将会得到这样的序列，如下
到此排序完全结束。细心的同学可能已经发现快速排序算法详细图解的每一轮处理其实就是将這一轮的基准数归位，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
快速排序算法详细图解之所比较快，因为相比冒泡排序每次交换是跳跃式的。每次排序的时候设置一个基准点将小于等于基准点的数全部放到基准点的左邊，将大于等于基准点的数全部放到基准点的右边这样在每次交换的时候就不会像冒泡排序一样每次只能在相邻的数之间进行交换，交換的距离就大的多了因此总的比较和交换次数就少了，速度自然就提高了当然在最坏的情况下，仍可能是相邻的两个数进行了交换洇此快速排序算法详细图解的最差时间复杂度和冒泡排序是一样的都是O(N2)，它的平均时间复杂度为O(NlogN)其实快速排序算法详细图解是基于一种叫做“二分”的思想。我们后面还会遇到“二分”思想到时候再聊。先上代码如下
可以输入以下数据进行验证
Journal发表的论文“Quicksort”以及《算法导论》的第七章。快速排序算法详细图解算法仅仅是东尼霍尔在计算机领域才能的第一次显露后来他受到了老板的赏识和重用，公司希望他为新机器设计一个新的高级语言你要知道当时还没有PASCAL或者C语言这些高级的东东。后来东尼霍尔参加了由Edsger Wybe Dijkstra（1972年图灵奖得主这个夶神我们后面还会遇到的到时候再细聊）举办的“ALGOL 60”培训班，他觉得自己与其没有把握去设计一个新的语言还不如对现有的“ALGOL 60”进行改進，使之能在公司的新机器上使用于是他便设计了“ALGOL 60”的一个子集版本。这个版本在执行效率和可靠性上都在当时“ALGOL 60”的各种版本中首屈一指因此东尼霍尔受到了国际学术界的重视。后来他在“ALGOL X”的设计中还发明了大家熟知的“case”语句后来也被各种高级语言广泛采用，比如PASCAL、C、Java语言等等当然，东尼霍尔在计算机领域的贡献还有很多很多他在1980年获得了图灵奖。
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