快速排序算法

假设对以下10个数进行快速排序：

6 1 2 7 9 3 4 5 10 8
我们先模拟快速排序的过程：首先，在这个序列中随便找一个数作为基准数，通常为了方便，以第一个数作为基准数。

6 1 2 7 9 3 4 5 10 8
在初始状态下，数字6在序列的第1位。我们的目标是将6挪到序列中间的某个位置，假设这个位置是k kk。现在就需要寻找这个k kk，并且以第k位为分界点，左边的数都≤ 6 \le6≤6，右边的数都≥ 6 \ge6≥6。那么如何找到这个位置k kk呢？

我们要知道，快速排序其实是冒泡排序的一种改进，冒泡排序每次对相邻的两个数进行比较，这显然是一种比较浪费时间的。

而快速排序是分别从两端开始”探测”的，先从右往左找一个小于6的数，再从左往右找一个大于6的数，然后交换他们。这里可以用两个变量i ii和j jj，分别指向序列最左边和最右边。我们为这两个变量起个好听的名字“哨兵i ii”和“哨兵j jj”。刚开始的时候让哨兵i ii指向序列的最左边，指向数字6。让哨兵j jj指向序列的最右边，指向数字8。

6 1 2 7 9 3 4 5 10 8
i j
首先哨兵j jj开始出动。因为此处设置的基准数是最左边的数，所以需要让哨兵j jj先出动，这一点非常重要。哨兵j jj一步一步地向左挪动（即j = j − 1 j = j-1j=j−1），直到找到一个小于6的数停下来。接下来哨兵i ii再一步一步向右挪动（即i = i + 1 i=i+1i=i+1），直到找到一个数大于6的数停下来。最后哨兵j jj停在了数字5面前，哨兵i ii停在了数字7面前。

6 1 2 7 9 3 4 5 10 8
i j
现在交换哨兵$i$和哨兵$j$所指向的元素的值。交换之后的序列如下。
6 1 2 5 9 3 4 7 10 8
i j
到此，第一次交换结束。接下来开始哨兵j jj继续向左挪动（再友情提醒，每次必须是哨兵j先出发）。他发现了4 < 6 4<64<6，停下来。哨兵i ii也继续向右挪动的，他发现了9 > 6 9>69>6，停下来。此时再次进行交换，交换之后的序列如下。

6 1 2 5 4 3 9 7 10 8
i j
第二次交换结束。哨兵j jj继续向左挪动，他发现了3 < 6 3<63<6，又停下来。哨兵i ii继续向右移动，此时哨兵i ii和哨兵j jj相遇了，哨兵i ii和哨兵j jj都走到3面前。说明此时“探测”结束。我们将基准数6和3进行交换。交换之后的序列如下。

3 1 2 5 4 6 9 7 10 8
i,j
到此第一轮“探测”真正结束。现在基准数6已经归位，此时以基准数6为分界点，6左边的数都小于等于6，6右边的数都大于等于6。回顾一下刚才的过程，其实哨兵j jj的使命就是要找小于基准数的数，而哨兵i ii的使命就是要找大于基准数的数，直到i ii和j jj碰头为止。

现在我们将第一轮“探测"结束后的序列，以6为分界点拆分成两个序列，左边的序列是“3 1 2 5 4”，右边的序列是“9 7 10 8”。接下来还需要分别处理这两个序列。因为6左边和右边的序列目前都还是很混乱的。不过不要紧，我们已经掌握了方法，接下来只要模拟刚才的方法分别处理6左边和右边的序列即可。现在先来处理6左边的序列现吧。

3 1 2 5 4 6
重复第一轮的过程，应该得到如下序列：

2 1 3 5 4 6
OK，现在3已经归位。接下来需要处理3左边的序列：

2 1 3 6
处理之后，2已经归位，序列“1”只有一个数，也不需要进行任何处理，因此“1”也归位。

1 2 3 6
对于基数右边的序列，采用和左边相同的过程；最终将会得到这样的序列，如下。

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

代码如下：

void Quick_Sort(int *arr, int begin, int end){
if(begin > end)
return;
int tmp = arr[begin];
int i = begin;
int j = end;
while(i != j){
while(arr[j] >= tmp && j > i)
j--;
while(arr[i] <= tmp && j > i)
i++;
if(j > i){
int t = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = t;
}
}
arr[begin] = arr[i];
arr[i] = tmp;
Quick_Sort(arr, begin, i-1);
Quick_Sort(arr, i+1, end);
}