面试算法：快速排序

题目

快速排序是一种非常高效的算法，从其名字可以看出这种排序算法最大的特点就是快。当表现良好时，快速排序的速度比其他主要对手（如归并排序）快2～3倍。

分析

快速排序的基本思想是分治法，排序过程如下：在输入数组中随机选取一个元素作为中间值（pivot），然后对数组进行分区（partition），使所有比中间值小的数据移到数组的左边，所有比中间值大的数据移到数组的右边。接下来对中间值左右两侧的子数组用相同的步骤排序，直到子数组中只有一个数字为止。

题目

public class Test {public static void main(String[] args) {int[] nums = {4, 1, 5, 3, 6, 2, 7, 8};int[] result = sortArray(nums);for (int item : result) {System.out.println(item);}}public static int[] sortArray(int[] nums) {quicksort(nums, 0, nums.length - 1);return nums;}public static void quicksort(int[] nums, int start, int end) {if (start < end) {int pivot = partition(nums, start, end);quicksort(nums, start, pivot - 1);quicksort(nums, pivot + 1, end);}}public static int partition(int[] nums, int start, int end) {int random = new Random().nextInt(end - start + 1) + start;swap(nums, random, end);int small = start - 1;// 把所有遇到的小元素全部放到头部for (int i = start; i < end; i++) {if (nums[i] < nums[end]) {small++;swap(nums, small, i);}}small++;swap(nums, small, end);return small;}private static void swap(int[] nums, int index1, int index2) {if (index1 != index2) {int temp = nums[index1];nums[index1] = nums[index2];nums[index2] = temp;}}}