三路快排Java版（带思路分析）
这里我们直接开始讲相对的最优解 带随机数的三路快排 好了，中间还有很多版本的快排，但是都有一些问题导致在某种极端情况下造成耗费时间极多。
-
基础快排：在序列本身有序的情况下复杂度为O（n²）
-
带随机数的快排：在序列本身有序的情况下复杂度为O（nlogn），但是在序列全部元素相同情况下复杂度为O（n²）
-
带随机数的双路快排：比前者更快一些为O（n），因为前后同时向中间遍历，但是在序列全部元素相同情况下的复杂度问题仍旧未解决
-
工作原理：
将数组分为三个部分，小于V的，等于V的，大于V的。
-
首先在数组中选取任意一个下标和最左边的下标互换（选取一个随机下标的目的是，将快排结果最后V左边或右边没有东西的极端情况概率降到最小甚至约等于0，如果出现这种情况将会导致复杂度为n²，这里我们不再深入讨论）
-
确定需要的变量：因此我们要有2个下标 Lt，Rt 将数组分割成3部分。还需要一个下标 i 指向当前的元素 e 。除此之外，用 l 和 r 确定数组的首尾。
-
分配当前元素 e 去哪个区域 这里我们又分为3种情况：
-
e < V 将e和Lt+1处(也就是 ==V 的第一个元素)的位置交换，然后Lt++
-
e == V 将e直接纳入该区域（也就是不做处理）然后 i++ 即可
-
e > V 将e和Rt - 1处(也就是 >V 的前一个元素)的位置交换，然后Rt--
无论是哪个情况，无非就是将其和Lt和Rt附近的元素交换位置即可。
-
-
那么当全部都排序完毕时，也就是鼠标指的那个点处，i 和 Rt 重合时，退出循环
-
因为按顺序应该是 小于V ，V，==V，>V ，所以只要将V和 <V 处的最后一个元素交换位置即可
6.最后反复递归调用 <V 区间以及 >V 的区间，从而让两边的区间也都有序。
实现一下吧：
package com.sort;
import java.util.Random;
/**
* @Author: 翰林猿
* @Description: 三路快排
**/
public class Quick {
public Quick() {
}
public static <T extends Comparable<T>> void quicksort(T[] arr) {
Random random = new Random();
quicksort3ways(arr, 0, arr.length - 1, random);
}
private static <T extends Comparable<T>> void quicksort3ways(T[] arr, int l, int r, Random random) {
if (l >= r)
return;
int randomInt = random.nextInt(r + 1 - l); //生成一个不超过数组长度的随机数
swap(arr, randomInt, l); //把他和首元素交换位置
//定义需要的变量
int Lt = l;
int Rt = r + 1;
int i = Lt + 1;
while (i < Rt) {
if (arr[i].compareTo(arr[l]) < 0) {
Lt++; //因为应该交换Lt+1处，所以可以直接先++再交换
swap(arr, Lt, i);
i++;
} else if (arr[i].compareTo(arr[l]) == 0) {
i++;
} else if (arr[i].compareTo(arr[l]) > 0) {
Rt--; //因为应该交换Rt-1处，所以可以直接先--再交换
swap(arr, Rt , i);
i++;
}
}
swap(arr,l,Lt); //将V摆到小于V和等于V中间
quicksort3ways(arr,l,Lt-1,random); //反复递归调用 <V 区间以及 >V 的区间，让这两区间也都有序
quicksort3ways(arr,Rt,r,random);
}
public static <E> void swap(E[] arr, int j, int beforej) {
E t = arr[j];
arr[j] = arr[beforej];
arr[beforej] = t;
}
}