快速排序原理
快速排序算法通過多次比較和交換來實現排序，其排序流程如下：
- 首先設定一個分界值，通過該分界值將數組分成左右兩部分。
- 將大於或等於分界值的數據集中到數組右邊，小於分界值的數據集中到數組的左邊。此時，左邊部分中各元素都小於或等於分界值，而右邊部分中各元素都大於或等於分界值。
- 然後，左邊和右邊的數據可以獨立排序。對於左側的數組數據，又可以取一個分界值，將該部分數據分成左右兩部分，同樣在左邊放置較小值，右邊放置較大值。右側的數組數據也可以做類似處理。
- 重複上述過程，可以看出，這是一個遞歸定義。通過遞歸將左側部分排好序後，再遞歸排好右側部分的順序。當左、右兩個部分各數據排序完成後，整個數組的排序也就完成了。
舉例分析
選取上述數組的第一個元素6作爲基準元，左遊標是 i 哨兵，右遊標是 j 哨兵，它們遵循的規則如下：
一、左遊標向右掃描， 跨過所有小於基準元素的數組元素, 直到遇到一個大於或等於基準元素的數組元素， 在那個位置停下。二、右遊標向左掃描， 跨過所有大於基準元素的數組元素, 直到遇到一個小於或等於基準元素的數組元素，在那個位置停下。
第一步：哨兵 j 先開始出動。因爲此處設置的基準數是最左邊的數，所以需要讓哨兵 j 先開始出動，哨兵 j 逐步向左挪動，直到找到一個小於 6 的元素停下來。接下來哨兵 i 再逐步向右挪動，直到找到一個大於 6 的元素停下來。最後哨兵 i 停在了數字 7 面前，哨兵 j 停在了數字 5 面前。
到此第一次交換結束，接着哨兵 j 繼續向左移動，它發現 4 比基準數 6 要小，那麼在數字4面前停下來。哨兵 i 也接着向右移動，然後在數字 9 面前停下來，然後哨兵 i 和 哨兵 j 再次進行交換。
第二次交換結束，哨兵 j 繼續向左移動，然後在數字 3 面前停下來；哨兵 i 繼續向右移動，但是它發現和哨兵 j 相遇了。那麼此時說明探測結束，將數字 3 和基準數字 6 進行交換。
到此第一趟探測真正結束，此時以基準點6爲分界線，左邊的數組元素都小於等於6，右邊的數組元素都大於等於6。左邊序列爲3，1，2，5，4。右邊序列爲9，7，10，8。此時對於左邊序列而言，以數字3爲基準元素，重複上面的探測，探測完畢之後的序列爲2，1，3，5，4。對於右邊序列而言，以數字9爲基準元素，也重複上面的探測，一步一步的劃分最後排序完全結束。
複雜度
時間複雜度：最好情況（待排序列接近無序）時間複雜度爲O(nlog2n)，最壞情況（待排序列接近有序）時間複雜度爲O(n2)，平均時間複雜度爲O(nlog2n)。
代碼實現
public void quickSort(int[] arr, int left, int right) {
// 當左邊大於於右邊的時候直接返回
if (right <= left)
return;
int key = arr[left];// 進行劃分的值
int i = left, j = right;//
while (i < j) {
// 在右邊找到第一個比key小的值
while (i < j && arr[j] >= key) {
j--;
}
// 在左邊找到第一個比key大的值
while (i < j && arr[i] <= key) {
i++;
}
if (i < j) {
exch(arr, i, j);
}
}
// 這個時候i和j已經是相等的了，j右邊的元素都不小於key，所以把key和j所對應的元素直接交換位置就行了，接下來就是將key放到相應的位置。
exch(arr, left, j);
quickSort(arr, left, i - 1);
quickSort(arr, i + 1, right);
}
public void exch(int[] arr, int i, int j) {
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
}