快速排序

题目

给定你一个长度为 $n$ 的整数数列。 请你使用快速排序对这个数列按照从小到大进行排序，并将排好序的数列按顺序输出。

输入格式 输入共两行，第一行包含整数 $n$ 。 第二行包含 $n$ 个整数（所有整数均在 $1∼109$ 范围内），表示整个数列。

输出格式 输出共一行，包含 $n$ 个整数，表示排好序的数列。

数据范围 $1≤n≤100000$ 输入样例：

5
3 1 2 4 5

输出样例：

1 2 3 4 5

思路

快速排序的基本思路:

1. 寻找一个中间值, x = a[l]/a[r]/a[l + r >> 1]
2. 使得 $x$ 左侧值 $<=privot$ , 右侧值 $>=privot$
3. 然后继续排序左侧区间及右侧区间

代码

#include <iostream>

using namespace std;

const int N = 100010;
int n, a[N];

void quick_sort(int l, int r)
{
    if (l >= r) return;
    int x = a[l + r >> 1];
    int i = l - 1, j = r + 1;  // i, j作为分界点 a[l...j - 1] <= x; a[j...l] >= x
    while (i < j)
    {
        do i ++ ; while (a[i] < x);
        do j -- ; while (a[j] > x);
        
        if (i < j) swap(a[i], a[j]);
    }
    
    quick_sort(l, j), quick_sort(j + 1, r);
}

int main()
{
    cin >> n;
    for (int i = 0; i < n; i ++ ) scanf("%d", &a[i]);
    
    quick_sort(0, n - 1);
    
    for (int i = 0; i < n; i ++ ) printf("%d ", a[i]);
}