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一趟快速排序

快速排序是一種高效的排序算法,其基本思想是分治法。在每次單趟排序過程中,快速排序選擇一個基準元素(通常是最左或最右的元素),然後將數組分為兩部分,一部分包含所有小於基準的元素,另一部分包含所有大於基準的元素。接著,對這兩部分分別進行遞歸排序,直到整個數組有序。

具體來說,快速排序的單趟排序過程如下:

選擇一個基準元素(key),通常是最左或最右的元素。

使用兩個指針,i 和 j,初始時分別指向數組的開始和結束。

從右向左掃描,直到找到一個小於基準的元素,然後與左指針指向的元素交換。

從左向右掃描,直到找到一個大於基準的元素,然後與右指針指向的元素交換。

重複上述過程,直到兩個指針相遇。

最後,將基準元素與相遇的元素交換,完成一趟排序。

快速排序的時間複雜度為O(nlogn),在平均情況下比其他同類算法更快。然而,在最壞情況下(輸入數組已經有序),其時間複雜度可能退化為O(n^2)。為了避免這種情況,可以隨機選擇基準元素或者使用三數取中等技巧來選擇基準。

總的來說,快速排序是一種非常高效的排序算法,適用於大多數情況,但需要注意其最壞情況下的性能問題。