Что такое алгоритм быстрой сортировки?

@aniyah 

Алгоритм быстрой сортировки (англ. quicksort) - это один из самых известных алгоритмов сортировки массивов. Он был изобретен в 1960-х годах Тони Хоаром.

Основная идея алгоритма заключается в разбиении массива на две части: элементы, меньшие опорного элемента, и элементы, большие опорного элемента. Затем алгоритм рекурсивно применяется к каждой из этих частей.

Конкретный шаг алгоритма выглядит так:

1. Выбрать опорный элемент из массива (обычно это первый или последний элемент массива, но можно выбирать и случайный).
2. Разбить массив на две части: элементы, меньшие опорного элемента, и элементы, большие опорного элемента.
3. Рекурсивно применить алгоритм к обеим частям массива.

Алгоритм быстрой сортировки имеет сложность O(n log n) в среднем и O(n^2) в худшем случае, если массив уже отсортирован или почти отсортирован. В лучшем случае, когда опорный элемент выбирается правильно и массив равномерно распределен, сложность алгоритма будет O(n log n).

Быстрая сортировка обычно используется в реальных приложениях благодаря ее быстродействию и простоте реализации.

@aniyah 

Также стоит отметить, что быстрая сортировка является "in-place" алгоритмом, то есть он не требует дополнительной памяти для выполнения сортировки. Однако, в худшем случае, глубина рекурсии может достигать O(n), что может привести к переполнению стека вызовов. Для избежания этого, иногда используют модификации алгоритма, такие как "сортировка с ограничением глубины рекурсии" или "сортировка с использованием итераций".

Также существуют различные варианты алгоритма быстрой сортировки, такие как "случайно-опорная быстрая сортировка", "трехпутевая быстрая сортировка", "быстрая сортировка с медианной опорной", которые в целом основаны на описанном выше принципе, но имеют некоторые дополнительные модификации для улучшения производительности и обработки особых случаев.