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chapter_sorting/quick_sort.md

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-# 11.5.   快速排序
+# 11.5   快速排序
 
 「快速排序 Quick Sort」是一种基于分治思想的排序算法，运行高效，应用广泛。
 
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     }
     ```
 
-## 11.5.1.   算法流程
+## 11.5.1   算法流程
 
 1. 首先，对原数组执行一次「哨兵划分」，得到未排序的左子数组和右子数组。
 2. 然后，对左子数组和右子数组分别递归执行「哨兵划分」。
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     }
     ```
 
-## 11.5.2.   算法特性
+## 11.5.2   算法特性
 
 - **时间复杂度 $O(n \log n)$ 、自适应排序** ：在平均情况下，哨兵划分的递归层数为 $\log n$ ，每层中的总循环数为 $n$ ，总体使用 $O(n \log n)$ 时间。在最差情况下，每轮哨兵划分操作都将长度为 $n$ 的数组划分为长度为 $0$ 和 $n - 1$ 的两个子数组，此时递归层数达到 $n$ 层，每层中的循环数为 $n$ ，总体使用 $O(n^2)$ 时间。
 - **空间复杂度 $O(n)$ 、原地排序** ：在输入数组完全倒序的情况下，达到最差递归深度 $n$ ，使用 $O(n)$ 栈帧空间。排序操作是在原数组上进行的，未借助额外数组。
 - **非稳定排序**：在哨兵划分的最后一步，基准数可能会被交换至相等元素的右侧。
 
-## 11.5.3.   快排为什么快？
+## 11.5.3   快排为什么快？
 
 从名称上就能看出，快速排序在效率方面应该具有一定的优势。尽管快速排序的平均时间复杂度与「归并排序」和「堆排序」相同，但通常快速排序的效率更高，原因如下：
 
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 - **缓存使用效率高**：在执行哨兵划分操作时，系统可将整个子数组加载到缓存，因此访问元素的效率较高。而像「堆排序」这类算法需要跳跃式访问元素，从而缺乏这一特性。
 - **复杂度的常数系数低**：在上述三种算法中，快速排序的比较、赋值、交换等操作的总数量最少。这与「插入排序」比「冒泡排序」更快的原因类似。
 
-## 11.5.4.   基准数优化
+## 11.5.4   基准数优化
 
 **快速排序在某些输入下的时间效率可能降低**。举一个极端例子，假设输入数组是完全倒序的，由于我们选择最左端元素作为基准数，那么在哨兵划分完成后，基准数被交换至数组最右端，导致左子数组长度为 $n - 1$ 、右子数组长度为 $0$ 。如此递归下去，每轮哨兵划分后的右子数组长度都为 $0$ ，分治策略失效，快速排序退化为「冒泡排序」。
 
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     }
     ```
 
-## 11.5.5.   尾递归优化
+## 11.5.5   尾递归优化
 
 **在某些输入下，快速排序可能占用空间较多**。以完全倒序的输入数组为例，由于每轮哨兵划分后右子数组长度为 $0$ ，递归树的高度会达到 $n - 1$ ，此时需要占用 $O(n)$ 大小的栈帧空间。