快速排序（c++实现）

快速排序

快速排序是一种常用的排序算法，它采用分治策略。该算法的基本思想是选择一个元素作为枢纽，然后将数组分割成两个子数组，一个子数组中的元素都小于枢纽，另一个子数组中的元素都大于枢纽。然后对这两个子数组进行递归排序，最后将它们合并起来。快速排序的平均时间复杂度为O(nlogn)，空间复杂度为O(logn)。它的优点是速度快且空间复杂度低，但缺点是在最坏情况下可能会退化为O(n^2) 的时间复杂度。

步骤

序列已存入 q[]

1）确定pivot，正常情况下取第一个数，本文代码中取中位数, pivot = q[l + r >> 1] (位运算，取中位数）。

2）先移动指针，再比较大小。分别定义 i 指针指向序列头， j 指针指向序列尾，i向后移动， j向前移动，直到 q[i] 比 pivot 大，停下， 同理，q[j] 比 pivot 小，停下。

3）交换 i 和 j 指针的值

4） 递归 j 划分的左右区间 （详细查看[ AcWing 785. 快速排序算法的证明与边界分析 - AcWing])

代码如下：

#include <iostream>

using namespace std;

const int N = 1e5 + 10;

int q[N];
int n;

void quick_sort(int q[], int l, int r) {
    if (l >= r) return;
    
    int x = q[l + r >> 1], i = l - 1, j = r + 1;
    
    while (i < j) {
        do ++i; while (q[i] < x);
        do --j; while (q[j] > x);
        if (i < j) swap(q[i], q[j]);
    } 
    quick_sort(q, l, j);
    quick_sort(q, j + 1, r);
}

int main() {
    cin >> n;
    for (int i = 0; i < n; i ++) cin >> q[i];
    
    quick_sort(q, 0, n - 1);
    for (int i = 0; i < n; i ++) cout << q[i] << " ";
    return 0;
}