快速排序
简介
快速排序（Quick Sort）是一种高效的排序算法，是经常被使用的排序方法之一。它是由东尼·霍尔所发展的一种排序算法，大致上分为三步：
- 先从数列中取出一个数作为基准数。
- 将比这个数小的数全部放在它的左边，比它大的数全部放在右边。
- 再对左边和右边的数重复步骤 1 和 2 ，直到排序完成。
原理
快速排序使用了分治的思想，通俗地解释就是每次找到一个基准元素，然后分别对它的左右两侧进行排序，递归下去就能最终得到有序序列。
简单说来，就是不断地选取一个数作为基准（这个数也称作轴或主元），然后把小于等于它的数放到左边、大于等于它的数放到右边。这个过程称作划分（Partitioning），然后对左边和右边的子序列再进行划分，直到排序完成。
具体实现
- 选取一个基准元素，一般选择第一个元素作为基准元素。
- 将比基准元素大的元素移到右边，比基准元素小的元素移到左边。这里可以采用双指针法，即左指针指向元素 0，右指针指向元素 n-1。然后让左指针一直向右移动，找到第一个大于基准元素的位置，右指针一直向左移动，找到第一个小于基准元素的位置，然后交换这两个位置的元素。重复这个过程，直到左指针等于右指针。
- 递归地对左右两个子序列进行快速排序。
复杂度分析
快速排序的时间复杂度为 O(n log2 n)，是排序算法中性能比较好的算法。空间复杂度取决于递归的深度，最坏情况下可能会达到 O(n)。
快速排序性能比较稳定，但是存在最坏情况（即数据有序或基本有序的情况下），此时时间复杂度会退化为 O(n^2)。
总结
快速排序是一种简单高效的排序算法，能够快速地进行排序，但是最坏情况下时间复杂度会退化为 O(n^2)。在实际应用中应该对其进行优化，例如通过随机化的方式来避免最坏情况的出现。