Quicksort是一个分而治之的算法，它根据主元把一个大数组分成2个小数组：其中1个数组的元素要比主元小，另一个要比主元大。Quicksort至今依然是一个常用的排序算法，如果算法实现好的情况下，它的速度要比merge sort 和 heapsort快2到3倍。一个有效实现地Quicksort 并不是一个stable sort，即相等元素的相对顺序不能被保证。Quicksort 也可以在一个数组上进行原址排序。数学分析表明，quicksort排序n个元素平均需要O(nlogn)O(nlogn) 比较，在最坏的情况下，它需要O(n2)O(n2)次比较，虽然这样的行为不常见。
Quicksort的步骤
Quicksort主要包含以下3步：
- 从数组中取出一个元素，叫做主元（pivot）
- 重排序数组，使得所有小于pivot的元素在它前面，所有大于pivot的元素在它后面，等于pivot的元素放在哪面都行。这样的划分以后，pivot的位置已经排好了。这个过程叫做partition操作
- 递归地应用步骤2到小于pivot的子数组和大于pivot的子数组
在上面的步骤中，递归的base case是数组的大小为0或1，因为这样的数组已经有序，不需要再排序。我们有很多方式来选择pivot，不同地方式会对算法的性能有很大地影响。
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def partition(a, l, r):
i = l
j = r
while i < j:
while a[i] < a[l] and i < j:
i += 1
while a[j] > a[l] and i < j:
j -= 1
if i < j:
temp = a[i]
a[i] = a[j]
a[j] = temp
temp = a[l]
a[l] = a[j]
a[j] = temp
return j
def quick_sort(a, l, r):
if l < r:
index = partition(a, l, r)
sort(a, l, index - 1)
sort(a, index + 1, r)
return a
a = [2, 4, 5, 3, 8]
quick_sort(a, 0, 4)