快速排序的学习中遇到的问题（java）

package com.mmrx.quicksort;
/*快速排序*/
public class QuickSort {
/*主排序方法*/
public static void quickSort( int[] list ){
quickSort( list,0,list.length-1 );
}
/*辅助方法*/
private static void quickSort( int[] list,int first,int last ){
/*递归终止条件*/
if( last > first){
int pivotIndex = partition(list,first,last);
/*递归*/
quickSort( list,first,pivotIndex-1 );
quickSort( list,pivotIndex+1,last );
}
}
/*合并、寻找主元*/
private static int partition( int[] list,int first,int last ){
int pivot = list[first];
int high = last;
int low = first;
/*前后端遍历区间，找到前段大于主元，后端小于
 * 主元的元素，交换位置*/
while( high > low ){
//
//while( high >low && list[low] <= pivot )
//low++;
//
//list[high] = list[low];//将比主元大的记录移动到高端
while( high >low && list[high] >= pivot )
high--;
list[low] = list[high]; //将比主元小的记录移动到低端
while( high >low && list[low] <= pivot )
low++;
list[high] = list[low];//将比主元大的记录移动到高端
}
list[low] = pivot;
return low;
}
}

问题1：在定位主元的方法partition中，两个while的顺序是否可以变？

/*前后端遍历区间，找到前段大于主元，后端小于
 * 主元的元素，交换位置*/
while( high > low ){
//
//while( high >low && list[low] <= pivot )
//low++;
//
//list[high] = list[low];//将比主元大的记录移动到高端
while( high >low && list[high] >= pivot )
high--;
list[low] = list[high]; //将比主元小的记录移动到低端
while( high >low && list[low] <= pivot )
low++;
list[high] = list[low];//将比主元大的记录移动到高端
}

    由于在方法开头，我们将主元确定为序列第一个元素，之后的操作都是在序列本身上的赋值操作。

    在方法中保留的是主元的值，所以应该先将比主元小的记录移动到低端，再考虑比主元大的记录，即先考虑high，后考虑low。

    由代码可知，在high向前寻找的过程中，一旦发现元素值比pivot值小，就会将list[low]赋值为list[high]元素值，这样的话，list[low]原本的值就会丢失。但是最开始的list[low]已经被作为主元保留了下来，所以没有影响。

    如果代码是这样

while( high > low ){
while( high >low && list[low] <= pivot )
low++;
list[high] = list[low];//将比主元大的记录移动到高端
while( high >low && list[high] >= pivot )
high--;
list[low] = list[high]; //将比主元小的记录移动到低端
//while( high >low && list[low] <= pivot )
//low++;
//
//list[high] = list[low];//将比主元大的记录移动到高端
}

    首先进行的是low向后遍历数组，找到的low索引值应该是比主元大的数组元素的索引，此时，list[high]原本的值被list[low]值覆盖，彻底丢失，就会使得数组内容被改变，结果自然也就不正确了。

问题2：

list[low] = pivot;
return low;

返回值为何是low而不是high？

    有这么几种情况，第一种，在while中不发生值交换，那么主元的位置仍旧是原本的位置，即low（数组索引为0的位置）；第二种，在while中发生值交换，执行完毕下面一句后不再发生值交换，结束循环。

list[low] = list[high]; //将比主元小的记录移动到低端

即low值被覆盖，此时list[low] == list[high]，比主元小的值被向前移动了，但是high位置的元素空下了，而high位置的值应当为pivot，low向后挪动，high不变，执行完毕循环，有low == high，接下来执行问题2中的语句也就顺理成章了；第三种，执行完毕下面后不再发生值交换，结束循环，

list[high] = list[low];//将比主元大的记录移动到高端

从high位置开始向前遍历，找到比主元小的元素，执行 list[high] = list[low]，比主元大的值被向后移动，low位置的元素空下了，high向前挪动，low的值不变，执行完毕循环，有low == high，执行问题2中的语句。

    实质上，只有两种可能，不发生值交换（low == 0）和发生值交换（最终肯定有low == high），而第一种可能就决定了返回值只能是low而不是high。