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Author: haeungun

QuickSort.md

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+# Quick Sort
+퀵 정렬은 **분할 정복(divide and conquer)** 방법으로 리스트를 정렬한다. </br>
+다른 원소와의 비교만으로 정렬을 수행하는 **비교 정렬** 이며, **불안정 정렬** 에 속한다.  </br>
+
+## Algorithm
+퀵 정렬은 임의의 pivot 값을 기준으로 pivot 의 좌측에는 pivot 보다 작은 값을 두고 우측에는 pivot 보다 큰 값을 두는 것을 목적으로 하는데, 
+이 행동을 pivot 을 기준으로 좌우로 이분화된 리스트들에 대해 재귀적으로 반복하며 정렬을 수행한다. </br>
+
+1. 리스트 가운데서 하나의 원소를 고른다. -> **pivot**
+2. (**divide**) pivot 앞에는 pivot 보다 작은 원소들이 오고, pivot 뒤에는 pivot 보다 값이 큰 모든 원소들이 오도록 pivot 을 기준으로 리스트를 나눈다.
+3. 분할된 두 개의 작은 리스트들에 대해 재귀적으로 1-2 과정을 반복한다. 재귀는 리스트의 크기가 0 이나 1 이 될때까지 반복한다. 
+
+> 재귀 호출이 한 번 진행될 때마다 하나의 원소는 최종적으로 위치가 정해지므로, 알고리즘이 반드시 끝난다는 것을 보장할 수 있다. 
+
+### Time Complexity 
+퀵 정렬은 *O(n log n)* 의 시간복잡도를 가진다. 
+> 퀵정렬의 내부 루프는 지역성의 원리에 따라 CPU 캐시 히트율이 높아지도록 설계 되어있기 때문에 일반적으로 다른 *O(n log n)*  알고리즘에 비해 훨씬 빠르게 동작한다.
+
+## Code
+
+### Java
+````java
+public void partiion(int[] arr, int l, int r) {
+  // pivot 을 결정하는 기준은 달라질 수 있음
+  int pivot = arr[(l + r) / 2];
+  
+  while (left < right) {
+    while ((arr[left] < pivot) && (left < right))
+      left++;
+    while ((arr[right] > pivot) && (left < right))
+      right--;
+  
+    if (left < right) {
+      int temp = arr[left];
+      arr[left] = arr[right];
+      arr[right] = temp;
+    }
+  }
+  
+  return left;
+}
+
+public void quickSort(int[] arr, int l, int r) {
+  if (l < r) {
+    int idx = partition(arr, left, right);
+    quickSort(arr, left, idx - 1);
+    quickSort(arr, idx + 1, right);
+  }
+}
+````
+> java 에서는 `java.util.Arrays` 로 primitive 타입을 정렬하고자 할 때, quick sort 를 사용한다.