快速排序（lomuto 和 Hoare）

1. lomuto。易于理解
2. Hoare。比较绕，效率比 lomuto 高。

lomuto

• 对于 [left, right] 区间，选取 left 作为基准点，将 [left+1...right] 区间分为三部分：1. 小堆（元素 < pivot） 2. 大堆（元素 >= pivot） 3. 乱堆（还未访问的元素）
• 使用两个指针：1. lBound 指向小堆末尾元素 2. rBound 指向大堆末尾

static void quickSort(int[] nums, int left, int right) {

    // base case
    if (left >= right) return;

    // partition
    int pivot = nums[left]; // 轴心值
    int lBound = left;  // 指向小堆最后一个元素，等于 left 说明小堆为空
    int rBound = left + 1;

    // rBound 作为探子探索“乱堆”
    while (rBound <= right) {
        if (nums[rBound] >= pivot) {
            // 找到大元素，放入大堆
            rBound++;
        } else {
            // 找到小元素，放入小堆（将该元素与大堆第一个元素进行交换）
            swap(nums, ++lBound, rBound++);
        }
    }
    swap(nums, left, lBound); // 将小堆最后一个元素与 pivot 交换

    // System.out.println("[" + left + ", " + right + "] " + Arrays.toString(nums));

    // recursion
    quickSort(nums, left, lBound);
    quickSort(nums, lBound + 1, right);
}

Hoare

static void process(int[] nums, int left, int right) {
    if (left >= right) return;
    int pivot = nums[right]; // 右边界上的值作为“轴心”
    int i = left, j = right - 1;
    while (true) {
        while (i < right && nums[i] <= pivot) i++;
        while (left <= j && nums[j] > pivot) j--;
        if (i > j) break;
        swap(nums, i, j);
    }
    swap(nums, i, right);
    process(nums, left, i - 1);
    process(nums, i, right);
}

参考：

• 代码 https://github.com/engureguo/practice_algo/blob/main/src/com/engure/sort/QuickSort.java
• 叶胖算法 https://www.bilibili.com/video/BV11K4y1b7bC
• MIT算法导论 · 快排和随机算法：https://www.bilibili.com/video/av52263457/

标签：right,nums,int,小堆,pivot,Hoare,排序,lomuto,left
来源： https://www.cnblogs.com/engure/p/15379163.html