排序算法-快速排序

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快速排序：随机选一个基准数据，通过一趟排序将待排序的记录分割成独立的三部分，第一部分记录的数组小于基准数据，第二部分记录的数组等于基准数据，第三部分记录的数组大于基准数据，过程执行完，基准数据已经在数组中的正确位置，递归地进行这个过程，直到整个序列有序为止。

1.设置两个区域，分别为<区（小于基准数据num）和>区（大于基准数据num）

2.随机再数组中选一个基准数据num，遍历数组arr[i];

2.1 如果arr[i]<num,arr[i]和<区的下一个数据交换,<区右移一位，i++;

2.2 如果arr[i]=num,i++;

2.3 如果arr[i]>num，arr[i]和>区的前一个数据交换,>区左移一位,i不变。

class Solution {
    public int[] sortArray(int[] nums) {
        quickSort(nums,0,nums.length-1);
        return nums;
    }

    public void quickSort(int[] arr ,int l,int r){
        if(l<r){
            //随机选取一个基准数跟r交换(基准数最好是随机选取的，减小最坏情况的可能)
            swap(arr,l+(int)(Math.random() * (r-l+1)),r);
            //p存放等于基准数的左右边界
            int[] p=partition(arr,l,r);
            quickSort(arr,l,p[0]-1); //<区
            quickSort(arr,p[1]+1,r);//>区
        }
    }

    public int[] partition(int[] arr,int l,int r){
        int small = l-1;
        int big =r;

        while(l<big){
            //arr[l]<基准数，arr[l]和arr[small]的下一个数交换，small右移一位，l加一
            if(arr[l]<arr[r]){
                swap(arr,++small,l++);
            //arr[l]>基准数，arr[l]和arr[big]的前一个数交换，big左移一位，l不变
            } else if(arr[l]> arr[r]){
                swap(arr, --big,l);
            //arr[l]=基准数,l加一
            }else {
                l++;
            }
        }
        //交换arr[big]和基准数
        swap(arr,big,r);
        return new int[]{small+1,big};
    }


    public void swap(int[] arr, int a,int b){
       int temp=arr[a];
		arr[a]=arr[b];
		arr[b]=temp;
    }
    
}