Go语言快速排序详解（分治思想实战指南）

快速排序如何体现分治思想？

快速排序正是分治思想的完美体现：

• 分解：选择一个“基准值”（pivot），将数组划分为两部分——小于基准值的元素放在左边，大于等于基准值的放在右边。
• 解决：对左右两个子数组分别递归执行快速排序。
• 合并：由于排序是在原地进行的，无需额外合并步骤，递归完成后整个数组自然有序。

Go语言实现快速排序

下面我们用Go排序教程中最清晰的方式，一步步写出快速排序代码。

// 快速排序主函数func quickSort(arr []int, low, high int) {    if low < high {        // 分区操作，返回基准值的正确位置        pivotIndex := partition(arr, low, high)                // 递归排序基准值左边和右边的子数组        quickSort(arr, low, pivotIndex-1)        quickSort(arr, pivotIndex+1, high)    }}// 分区函数：将数组分为两部分func partition(arr []int, low, high int) int {    // 选择最后一个元素作为基准值    pivot := arr[high]        // i 指向小于基准值区域的最后一个位置    i := low - 1        for j := low; j < high; j++ {        if arr[j] < pivot {            i++            arr[i], arr[j] = arr[j], arr[i] // 交换元素        }    }        // 将基准值放到正确位置    arr[i+1], arr[high] = arr[high], arr[i+1]    return i + 1}// 使用示例func main() {    nums := []int{64, 34, 25, 12, 22, 11, 90}    fmt.Println("排序前:", nums)        quickSort(nums, 0, len(nums)-1)        fmt.Println("排序后:", nums)}

代码解析

- partition 函数负责“分解”：它遍历数组，把小于基准值的元素移到左边，最后把基准值放到中间正确位置。

- quickSort 函数负责“解决”：通过递归调用自身，对左右子数组继续排序。

- 整个过程不需要额外的“合并”步骤，因为所有操作都在原数组上完成，这是快速排序实现的巧妙之处。

时间复杂度分析

- 平均情况：O(n log n)

- 最坏情况（如数组已有序）：O(n²)

- 空间复杂度：O(log n)（递归栈空间）

小结

通过本教程，你已经掌握了Go语言快速排序的核心原理与实现方法。快速排序不仅是面试常考题，也是实际开发中性能优异的排序选择。理解其背后的分治算法思想，将帮助你在面对其他复杂问题时也能举一反三。

快去动手写一遍代码吧！实践是掌握Go排序教程的最佳方式。