一、单边循环快排（lomuto洛穆托分区方案）

原理说明：

选择最右元素作为基准点元素
j指针负责找到比基准点小的元素，一旦找到则与i进行交换
i指针维护小于基准点元素的边界，也是每次交换的目标索引
最后基准点与i交换，i即为分区位置

代码实现：

package com.demo.controller;

import java.util.Arrays;

/**
 * @Author: JYC
 * @Title: demo
 * @Description: TODO
 * @Date: 2022/8/9 20:10
 */
public class QuickSort1 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = {5, 3, 7, 2, 9, 8, 1, 4};
        quick(a, 0, a.length - 1);
    }

    public static void quick(int[] a, int l, int h) {
        if (l >= h) {
            return;
        }
        int p = partition(a, l, h); // p 索引值
        quick(a, l, p - 1); // 左边分区的范围确定
        quick(a, p + 1, h); // 右边分区的范围确定
    }

    private static int partition(int[] a, int l, int h) {
        int pv = a[h]; // 基准点元素
        int i = l;
        for (int j = l; j < h; j++) {
            if (a[j] < pv) {
                swap(a, i, j); // 自定义的交换方法，将i、j互换
                i++;
            }
        }
        swap(a, h, i);
        System.out.println(Arrays.toString(a) + " i = " + i);
        // 返回值代表了基准点元素所在的正确索引，用它确定下一轮分区的边界
        return i;
    }

    public static int[] swap(int[] a, int i, int j) {
        int k = a[i];
        a[i] = a[j];
        a[j] = k;
        return a;
    }
}

运行结果：

二、双边循环快排（并不完全等价于hoare霍尔分区方案）

原理说明：

选择最左元素作为基准点元素
j指针负责从右向左找比基准点小的元素，i指针负责从左向右找比基准点大的元素，一旦找到二者交换，直至i，j相交
最后基准点与i（此时i与j相等）交换，i即为分区位置

代码实现：

package com.demo.controller;

import java.util.Arrays;

/**
 * @Author: JYC
 * @Title: demo
 * @Description: TODO
 * @Date: 2022/8/9 20:10
 */
public class QuickSort1 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = {5, 3, 7, 2, 9, 8, 1, 4};
        quick(a, 0, a.length - 1);
    }

    public static void quick(int[] a, int l, int h) {
        if (l >= h) {
            return;
        }
        int p = partition(a, l, h); // p 索引值
        quick(a, l, p - 1); // 左边分区的范围确定
        quick(a, p + 1, h); // 右边分区的范围确定
    }

    private static int partition(int[] a, int l, int h) {
        int pv = a[l]; // 基准点元素
        int i = l;
        int j = h;
        while (i < j) {
            // j 从右找小的
            while (i < j && a[j] > pv) {
                j--;
            }
            // i 从左找大的
            while (i < j && a[i] <= pv) {
                i++;
            }
            swap(a, i, j);
        }
        swap(a, l, j);
        System.out.println(Arrays.toString(a) + "j = " + j);
        // 返回值代表了基准点元素所在的正确索引，用它确定下一轮分区的边界
        return j;
    }

    public static int[] swap(int[] a, int i, int j) {
        int k = a[i];
        a[i] = a[j];
        a[j] = k;
        return a;
    }
}