快速排序

快速排序使用分治法（Divide and conquer）策略来把一个序列（list）分为两个子序列（sub-lists）。

步骤为：

1. 从数列中挑出一个元素，称为"基准"（pivot），
2. 重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面（相同的数可以到任一边）。在这个分割结束之后，该基准就处于数列的中间位置。这个称为分割（partition）操作。
3. 递归地（recursive）把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。

递回的最底部情形，是数列的大小是零或一，也就是永远都已经被排序好了。虽然一直递回下去，但是这个演算法总会结束，因为在每次的迭代（iteration）中，它至少会把一个元素摆到它最后的位置去。

import java.util.Arrays;
public class Main{	
	public static void swap(int[] arr,int i,int j){
		int tmp=arr[j];
		arr[j]=arr[i];
		arr[i]=tmp;
	}
	public static int partition(int[] arr,int left,int right){
		int privotValue=arr[right];
		int i=left-1;
		for(int j=left;j<=right-1;j++){
			if(arr[j]<=privotValue){
				i++;
				swap(arr,i,j);
			}
		}
		swap(arr,i+1,right);
		return i+1;
	}
	public static int partitionDoubleDirection(int[] arr,int left,int right){
		int i=left;
		int j=right+1;
		int v=arr[left];
		while(true){
			while(i<=right&&arr[++i]<v){
				;
			}
			while(j>=left&&arr[--j]>v){
				;
			}
			if(i>=j) break;
			swap(arr,i,j);		
		}
		swap(arr,left,j);
		return j;
	}
	public static void quicksort(int[] arr,int left,int right){
		if(left<right){
			//int par=partition(arr,left,right);
			int par=partitionDoubleDirection(arr,left,right);
			quicksort(arr,left,par-1);
			quicksort(arr,par+1,right);
		}
	}
	//三向切分
	public static void sort(int[] arr,int left,int right){
		if(left>=right){
			return;
		}
		int lt=left;
		int gt=right;
		int v=arr[left];
		int i=left;
		while(i<=gt){
			if(arr[i]<v){
				swap(arr,lt++,i++);
			}else if(arr[i]>v){
				swap(arr,i,gt--);
			}else{
				i++;
			}
		}
		sort(arr,left,lt-1);
		sort(arr,gt+1,right);
	}
	public static void isSort(int[] arr){
		for(int i=0,j=1;j<arr.length;i++,j++){
			if(arr[i]>arr[j]){
				System.out.println("排序失败");
				System.out.print(Arrays.toString(arr));
				return;
			}
		}
		System.out.println("排序成功");
		System.out.print(Arrays.toString(arr));
	}
	public static void main(String[] args){
		int[] arr=new int[10000];
		for(int i=0;i<10;i++){
			arr[i]=(int)(Math.random()*1000);
		}
		//quicksort(arr,0,arr.length-1);
		sort(arr,0,arr.length-1);
		isSort(arr);
	}
}