經典Java面試題解析：快速排序

在Java的面試中，排序算法是常見的考察內容之一。快速排序是一種高效的排序算法，具有廣泛的應用。本文將介紹一道經典的Java面試題——快速排序，并提供詳細的解析和解題思路。

題目

 給定一個整數數組，要求使用快速排序算法對數組進行排序。

示例

 輸入：[5, 2, 9, 1, 7] 輸出：[1, 2, 5, 7, 9]

解析與解題思路

快速排序是一種常用的分治法排序算法，基于比較的排序算法。它通過將數組分成較小的子數組，然后遞歸地對子數組進行排序，最終將整個數組排序。

快速排序的基本思想如下：

1. 選擇一個元素作為基準（pivot）。
2. 將數組分成兩個子數組，使得左邊的元素都小于等于基準，右邊的元素都大于基準。
3. 對左右子數組分別進行遞歸調用快速排序。
4. 合并排序后的左右子數組。

下面是使用快速排序解決該問題的Java代碼示例：

public class QuickSort {
    public static void quickSort(int[] nums, int low, int high) {
        if (low < high) {
            int pivotIndex = partition(nums, low, high);
            quickSort(nums, low, pivotIndex - 1);
            quickSort(nums, pivotIndex + 1, high);
        }
    }

    public static int partition(int[] nums, int low, int high) {
        int pivot = nums[high];
        int i = low - 1;

        for (int j = low; j < high; j++) {
            if (nums[j] < pivot) {
                i++;
                swap(nums, i, j);
            }
        }

        swap(nums, i + 1, high);
        return i + 1;
    }

    public static void swap(int[] nums, int i, int j) {
        int temp = nums[i];
        nums[i] = nums[j];
        nums[j] = temp;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = {5, 2, 9, 1, 7};
        int low = 0;
        int high = nums.length - 1;

        quickSort(nums, low, high);

        System.out.print("Sorted array: ");
        for (int num : nums) {
            System.out.print(num + " ");
        }
    }
}

在上述代碼中，我們使用快速排序算法對給定的整數數組進行排序。通過選擇一個基準元素，并根據比較結果將數組劃分為兩個子數組，然后遞歸地對子數組進行排序，最終得到有序的數組。

結論

 通過使用快速排序算法，我們可以高效地對數組進行排序。這道經典的Java面試題考察了面試者對快速排序算法的理解和實現。理解快速排序的基本思想和實現方式對于解決排序問題具有重要意義。在面試中，清晰地解釋算法思路和實現過程，展現出自己的編程能力和問題解決能力，將為面試成功奠定基礎。

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