最近和朋友聊天，聊到企業面試時考了一道鍊錶的快排，這道題在leetcode上也刷到過，而且對於陣列的快排，真是從大學到研究生一直都要求必須掌握的重點知識，然而自己不斷的思考，卻發現所謂的快排，比我以前想象的要複雜的多，因為快排的思想非常幹練，但是形式，或者說具體實現千變萬化，為了達到萬變不離其宗，筆者決定好好**下它的各種實現，以下是筆者反覆測試的過程。
首先翻開《演算法導論》，裡面第七章就非常簡潔的將快排的偽**展示出了如下；
// 快排主演算法
quicksort(arr, p, q)
if p < q
r = partition(arr, p, q)
quicksort(arr, p, r-1)
quicksort(arr, r+1, q)
// 哨兵元素關鍵位置的獲取
partition(arr, p, q)
value = arr[q]
index = p-1
for i=p to q-1
if arr[i] <= value
index ++
exchange(arr, index, i)
exchange(arr, ++ index, q)
return index
private
static
void
quicksort(int arr, int left, int right)
}/**
* 選取最右邊元素作為哨兵，並從左邊開始堆積；但從左邊開始遍歷
*@param arr
*@param left
*@param right
*@return
*/private
static
intpartition(int arr, int p, int q)
在遍歷了一便之後，index成了乙個分界點，index元素一定是小於等於哨兵的，而index後面的元素必然是大於哨兵的，那麼應該如何處置哨兵元素呢？就只需要將index元素後一位的元素和哨兵所在位置交換即可，最後返回的就是index+1也即完成了原址重排的哨兵的位置下標；
但是一如往常的，看完這幾條語句，不禁陷入深深的思考，比如：
private
static
intpartition(int arr, int p, int q)
private
static
intpartition(int arr, int p, int q)
private
static
intpartition(int arr, int p, int q)
輸出是；
很明顯不行！
而且不管你怎麼調整i的初始位置，判斷條件，抑或是if裡的判斷條件，都無法得出正確的結果。其實認真分析一下，就可以知道，哨兵元素在最右邊元素，而index依然選擇從左邊開始計數，所以當從右往左遍歷時，比如遍歷到arr[i]，此時如果它比value要小，好，我們將index加1，然後將這個位置的元素arr[index]和arr[i]交換了，然後就繼續遍歷，stop，沒發現有什麼不對麼？你怎麼知道arrindex]就一定大於等於value呢？如果此時的arr[index]也小於value呢？當然有可能！，這就是問題的關鍵，而i選擇繼續遍歷之後，i減去1，直接忽略了被交換了位置以後的arr[index]，它此刻站在第i+1個位置上，但它是有可能比value小的，這樣得到的結果能是最後以index為分界點，右邊元素都大於等於value麼？不能。
那麼剛才選擇以從左往右遍歷卻可以，為什麼？因為當index在左，i也從左往右遍歷時，將先發現那些小於value的元素，設想，當arr[i]小於value，然後此時的index加1，並將此時的arr[index]和arr[i]交換，此時的arr[index]可能小於value麼？只有一種情況下會小於，那就是此時的index=i的情況下，其實也就用不著交換了，當i>index時，arr[index]只會大於等於value，絕對不可能比value小，否則i在遍歷過程中跳過了乙個小於value是值，矛盾；
綜上的一點思考得出的結論：那就是當index選取從哪邊開始，那麼此時的遍歷方式也得選擇從這一邊開始，否則就會漏掉要比較的元素！
private
static
intpartition(int arr, int p, int q)
快速排序想必大家都特比熟悉了，快速排序的主要思想是：但是對於鍊錶而言，和陣列的做法相似，但是卻又有所不同。根據思想，可以很快寫出類似下面的**。1）選定乙個基準元素
2）經過一趟排序，將所有元素分成兩部分
3）分別對兩部分重複上述操作，直到所有元素都已排序成功
//此處的begin和end都分別代表單鏈表初始狀態下的頭和尾結點
public
void
quicksort(listnode begin, listnode end)
}second = second.next;
}//判斷，有些情況是不用換的，提公升效能
if (begin != first)
//前部分遞迴
quicksort(begin, first);
//後部分遞迴
quicksort(first.next, end);
}
public
static listnode sortlist(listnode head) else
}//此刻之後，head前面的都比head小，head後面的都比head大
last = head.next; //然後把head(即快排裡面的比較元素的下乙個元素)取出，好遞迴進行排序
head.next = null; //同時切斷整個鍊錶為兩份
pre = sortlist(pre); //對前面部分進行快排， 下同
last = sortlist(last);
head.next = last; //因為head是肯定還在中間的(細想可知)，所以這裡直接繼續從中間接上即可。
return pre; //返回頭節點
}
快速排序 演算法導論
對於包含n個數的輸入陣列來說，快速排序是一種最壞情況時間複雜度為o n 的排序演算法。雖然最壞情況時間的複雜度很差，但是快速排序通常是實際排序應用中最好的選擇，因為它的平均效能非常好 它的期望時間複雜度是o nlgn 而且o nlgn 中隱含的常數因子非常小，另外，它還能夠進行原址排序，甚至在虛存環...
演算法導論 快速排序
既然敢叫 快速排序 必然有其過人之處。事實上，它確實是最快的通用內部排序演算法。它由hoare於1962年提出，相對歸併排序來說不僅速度快，並且不需要輔助空間。對於包含n個數的輸入陣列來說，快速排序是一種最壞情況時間複雜度為o n 2 的排序演算法。雖然最壞情況時間複雜度差，但是快速排序通常是實際排...
演算法導論 快速排序
昨天阿里3面，被問了快速排序，我看看之前的部落格，這個排序漏了 快排的基本思想 1.分而治之的思路，選取乙個哨兵節點 2.將小於key的元素放在哨兵的左邊，將大於key的元素放在右邊 快排的時間複雜度為on logn 最差的情況為o n2 即所有元素都是有序的。每次只能走一位元素。快排是不穩定的演算...