【什么叫快速排序】快速排序（Quick Sort）是一种高效的排序算法，由英国计算机科学家托尼·霍尔（Tony Hoare）于1960年提出。它采用分治策略（Divide and Conquer），通过选择一个“基准”元素，将待排序的数组分成两个子数组：一个包含比基准小的元素，另一个包含比基准大的元素，然后递归地对这两个子数组进行排序。
快速排序的核心思想总结
| 核心步骤 | 说明 |
| 选择基准 | 从数组中选择一个元素作为基准（pivot）。通常可以选择第一个、最后一个或中间元素，也可以随机选择。 |
| 分区操作 | 将数组中的其他元素与基准比较，小于基准的放在左边，大于基准的放在右边。 |
| 递归排序 | 对左右两个子数组重复上述过程，直到每个子数组只有一个元素为止。 |
快速排序的优点
| 优点 | 说明 |
| 效率高 | 平均时间复杂度为 O(n log n)，在实际应用中非常高效。 |
| 原地排序 | 不需要额外的存储空间，只需要少量辅助空间。 |
| 实现简单 | 算法逻辑清晰，易于理解和实现。 |
快速排序的缺点
| 缺点 | 说明 |
| 最坏情况性能差 | 当输入数组已经有序时，时间复杂度退化为 O(n²)。 |
| 不稳定排序 | 相同值的元素可能在排序后顺序发生变化。 |
| 基准选择影响大 | 基准选择不当可能导致性能下降。 |
快速排序的典型应用场景
- 数据量较大且不需要稳定排序的场景。
- 需要原地排序的场合。
- 在编程语言的标准库中广泛使用（如 Python 的 `sorted()` 和 Java 的 `Arrays.sort()`）。
总结
快速排序是一种基于分治策略的高效排序算法，具有较高的平均性能和较低的空间复杂度。虽然在某些极端情况下表现不佳，但通过合理的基准选择（如随机化或三数取中法），可以有效避免最坏情况的发生。因此，快速排序是目前应用最广泛的排序算法之一。
