快速排序

快速排序主要使用分治法的思想，步骤为：

1、从数列中挑出一个元素作为基准。

2、重新排列所有元素，所有比基准小的元素放在基准之前，比基准大的元素放在基准之后（等于基准的元素可以放在任意一边）。操纵结束后基准元素所在的位置就是排序后它应该在的位置。

3、递归地对基准左边的子数列和基准右边的子数列分别进行第1、2步操作，直至子数列的元素个数为1。

时间复杂度：O(n * logn)

稳定性: 不稳定 (相等的元素在partition过程中可能会改变相对位置, 比如说我们选取的key)

最坏情况: 数列已排序或逆序, 此时需要时间复杂度O(n^2)，可以采用随机化算法选取基准元素。

实现：

int partition(int a[], int l, int r)
{
    int key = a[l];
    int i = l, j = r;

    while (i < j) {
        while (i < j && a[i] < key)
            ++i;
        while (i < j && a[j] > key)
            --j;
        if (i >= j)
            break;
        swap(a[i], a[j]);
    }
    swap(a[i], a[l]);

    return i;
}

void
quick_sort(int a[], int l, int r)
{
    int p;

    if (l < r) {
        p = partition(a, l, r);

        quick_sort(a, l, p-1);
        quick_sort(a, p+1, r);
    }
}