五分鐘學會一個高難度演算法：快速排序
由於LeetCode上的演算法題很多涉及到一些基礎的資料結構，為了更好的理解後續更新的一些複雜題目的動畫，推出一個新系列 -----《圖解資料結構》，主要使用動畫來描述常見的資料結構和演算法。本系列包括十大排序、堆、佇列、樹、並查集、圖等等大概幾十篇。
快速排序
快速排序是由東尼·霍爾所發展的一種排序演算法。在平均狀況下，排序 n 個專案要 Ο(nlogn) 次比較。在最壞狀況下則需要 Ο(n2) 次比較，但這種狀況並不常見。事實上，快速排序通常明顯比其他 Ο(nlogn) 演算法更快，因為它的內部迴圈（inner loop）可以在大部分的架構上很有效率地被實現出來。
快速排序使用分治法（Divide and conquer）策略來把一個序列（list）分為兩個子序列（sub-lists）。
快速排序又是一種分而治之思想在排序演算法上的典型應用。本質上來看，快速排序應該算是在氣泡排序基礎上的遞迴分治法。
演算法步驟
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從數列中挑出一個元素，稱為 “基準”（pivot）;
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重新排序數列，所有元素比基準值小的擺放在基準前面，所有元素比基準值大的擺在基準的後面（相同的數可以到任一邊）。在這個分割槽退出之後，該基準就處於數列的中間位置。這個稱為分割槽（partition）操作；
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遞迴地（recursive）把小於基準值元素的子數列和大於基準值元素的子數列排序；
遞迴的最底部情形，是數列的大小是零或一，也就是永遠都已經被排序好了。雖然一直遞迴下去，但是這個演算法總會退出，因為在每次的迭代（iteration）中，它至少會把一個元素擺到它最後的位置去。
來源： ofollow,noindex">github.com/hustcc/JS-S…
演算法演示
排序動畫過程解釋
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首先，運算元列中的所有數字
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在所有數字中選擇一個數字作為排序的基準（pivot）, pivot 通常是隨機選擇的，在這裡為了演示方便，我們選擇最右邊的數字作為 pivot
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選取好 pivot 後，在運算元列中選擇最左邊的數字標記為 左標記 ，最右邊的數字標記為 右標記
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將左邊的標記向右移動
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當 左標記 達到超過 pivot 的數字時，停止移動
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在這裡，8 > 6 ,所以停止移動
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然後將右邊的標記向左移動
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當 右標記 達到小於 pivot 的數字時，停止移動
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在這裡，4 > 6 ,所以停止移動
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當左右標記停止時，更改標記的數字
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因此，左標記 的作用是找到一個大於 pivot 的數字，右標記 的作用是找到一個小於 pivot 的數字
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通過交換數字，可以在數列的左邊收集小於 pivot 的數字集合，右邊收集大於 pivot 的數字集合
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交換之後，繼續移動 左標記
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在這裡，9 > 6 ,所以停止移動
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然後將右邊的標記向左移動
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當 右標記 碰撞到 左標記 時也停止移動
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如果左右側的標記停止時，並且都在同一個位置，將這個數字和 pivot 的數字交換
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這就完成了第一次操作
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小於 6 的都在 6 的左側，大於 6 的都在 6 的右側
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然後遞迴對這分成的兩部分都執行同樣的操作
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完成 快速排序
程式碼實現
為了更好的讓讀者用自己熟悉的程式語言來理解動畫，筆者將貼出多種程式語言的參考程式碼，程式碼全部來源於網上。