001基础算法：快速排序

在算法里面最常见的应该就是排序了吧,第一次让我感受到算法的快感的是排序,可以极大的提到我们代码的执行效率.

下面我将逐一分享我对排序算法的认识和理解,顺便会附加相应的例题和算法模板~

靓丽的风景照~

下面为正文部分

快速排序

1. 实现原理

• 确定分界点
  
  快速排序的本质思想是分治,首先,如上图所示,我们将一组数记录三个点,分别为l(最左边)和r(最右边)的点(必须),;以及这一组数中任意一点(不固定,可以是随机一个数字,只是比较建议取位置中间的数字作为第三个点).
• 调整范围(难点)
  
  在这里我们确定的随机数字的值为x,我们以x为分界点,通过遍历数组,让分界点左边的数值≤x,分界点右边的数值>=x,由此,可以将这组数字进一步有序化.
• 递归处理左右两段
  顾名思义,既然是递归,就是将前两步的操作进行反复执行,左边不断有序,右边也不断有序,排序到最后把所有数按照顺序排列起来
  其数值就会实现完全有序!
  代码模板：

void quick_sort(int q[],int l,int r)
{
    if(l>=r) return;

    int x=q[(l+r+1)/2],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,i-1);
    quick_sort(q,i,r);
}

这段代码无需多言，非常优雅，是我见到过的，在快排里面非常优雅的代码
与以往暴力做法不同，这个模板无需开辟新的空间，因为其核心思想额外增加了两个指针i,j
i,j从数组两头向中间遍历，当指针i与j相遇，则视为完成一次递归，相当优雅，下面给出完整代码
完整代码

#include <iostream>
using namespace std;

const int N = 1e6+10;

int n;
int q[N];

void quick_sort(int q[],int l,int r)
{
    if(l>=r) return;

    int x=q[(l+r)/2],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,i-1);
    quick_sort(q,i,r);
}

int main()
{
    scanf("%d",&n);
    for(int i=0;i<n;i++) scanf("%d",&q[i]);

    quick_sort(q,0,n-1);

    for(int i=0;i<n;i++) printf("%d ",q[i]);

}

这段代码实现以下功能：
你先输入一个你想要排序数组的个数，然后输入对应个数的数字，即可得到从小到大排列的有序数组
当然，如果你希望获取一串从大到小的数组也是可以实现的，只需将

do i++;while(q[i]<x);
do j--;while(q[j]>x);
if(i<j) swap(q[i],q[j]);

改为：

do i++;while(q[i]<x);
do j--;while(q[j]>x);
if(i<j) swap(q[i],q[j]);

即可