世界十大算法之一快速排序

快速排序(Quicksort)是对冒泡排序的一种改进。

它的基本思想是:通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。

//挖坑法
//三数取中法，提高快排效率
int GetMidNum(int* arr, int left, int right)
{
	int mid = left + ((right - left) >> 1);//注意优先级('+'大于‘>>'和效率
	if (arr[left] < arr[right])
	{
		if (arr[right] < arr[mid])
			return right;
		else if (arr[left] > arr[mid])
			return left;
		else
			return mid;
	}
	else//arr[left] >=arr[right]
	{
		if (arr[right] > arr[mid])
			return right;
		else if (arr[left] < arr[mid])
			return left;
		else
			return mid;
	}
}
void QuickSort(int* arr, int left, int right)
{
	assert(arr);
	if (left >= right)
		return;
	int tmpIndex =GetMidNum(arr, left, right);
	if (tmpIndex != right)
		swap(arr[tmpIndex], arr[right]);
	int tmp = arr[right];
	int begin = left;
	int end = right;
	while (begin < end)
	{
		while (begin < end&&arr[begin] <= tmp)//注意若有两个相同的数，应予以支持
			++begin;
		if (begin < end)
			arr[end--] = arr[begin];
		while (begin < end&&arr[end] >= tmp)
			--end;
		if (begin < end)
			arr[begin++] = arr[end];
	}
	arr[begin] = tmp;
	QuickSort(arr, left, begin-1);
	QuickSort(arr, begin+1,right);

}

//类似第一种方法，先找到比tmp小的和大的，交换，最后放置tmp的值
int Quick_Sort(int *arr, int left, int right)
{
	assert(arr);
	if (left >= right)
		return right;
	int tmp = arr[right];
	int index = right;
	--right;
	while (left < right)
	{
		while (left < right&&arr[left] <= tmp)
			left++;
		while (left < right&&arr[right] >=tmp)
			right--;
		if (left < right)
			swap(arr[left], arr[right]);
	}
	if (arr[right] >= tmp)
		swap(arr[right], arr[index]);//重点
	return right;
}
void QuickSort(int* arr,int left,int right)
{
	assert(arr);
	if (left < right)
	{
		int mid = Quick_Sort(arr, left, right);
	    QuickSort(arr, left, mid-1);
		QuickSort(arr, mid+1, right);
	}
	
}

//测试用例
void Test1()
{
	int arr[] = { 2, 0, 4, 9, 3, 6, 8, 7, 1, 0 };
	Print(arr, 10);
	QuickSort(arr,0,9);
	Print(arr, 10);

}

                       （时间复杂度）          （空间复杂度）稳定性

               平均      最好        最坏

那么问题来了？

1. 什么时候时间复杂度最坏？

   当数据已经有序时，选取最大值为tmp,一次只能排一个数。

   解决方法：三数取中法，尽量找tmp为所排数据中中间值

2. 快速排序的优化

   a.尽量找tmp为所排数据中中间值

   b.当所需排序数据个数少于一定区间时，采用插入排序（适用于接近有序的数）提高效率。