快速排序

快速排序(Quick Sort)是对冒泡排序的一种改进，基本思想是选取一个数作为关键字 key_value ，经过一趟排序，将整段序列分为两个部分，其中一部分的值都小于关键字，另一部分都大关键字。然后继续对这两部分继续进行排序，从而使整个序列达到有序。

递归实现方法：

void quick_sort(int arr[], int left, int right)
{
    if (left >= right)
        return;
    int div = sort_operate(arr, left, right);　　//执行sort_operate()后，此时div左边的元素都小于arr[div]，右边的元素都小于arr[div]，一次排序完成
    quick_sort(arr, left, div-1);　　//递归的对div两边的数列执行sort_operate()
    quick_sort(arr, div+1, right);
}

左右指针法排序过程：

需要注意，如果以左边第一个元素为基准点，则先移动右边指针。如果以右边第一个元素为基准点，则先移动左边指针

int sort_operate(int arr[], int left, int right)
{
    int key = left;
    int key_value = arr[key];
    while (left < right)
    {
        while (left < right && arr[right] >= key_value)
            right--;
        while (left < right && arr[left] <= key_value)
            left++;
        swap(arr[right], arr[left]);
    }
    swap(arr[key], arr[left]);
    return left;
}

填坑法排序过程：

//填坑法
int sort_operate_(int arr[], int left, int right)
{
    int key_value = arr[left];
    while (left < right)
    {
        while (left < right && arr[right] >= key_value)
            right--;
        arr[left] = arr[right];
        while (left < right && arr[left] <= key_value)
            left++;
        arr[right] = arr[left];
    }
    arr[left] = key_value;
    return left;
}

全部代码如下：

#include <iostream>
#include <algorithm>

using namespace std;

int sort_operate(int arr[], int left, int right)
{
    int key = left;
    int key_value = arr[key];
    while (left < right)
    {
        while (left < right && arr[right] >= key_value)
            right--;
        while (left < right && arr[left] <= key_value)
            left++;
        swap(arr[right], arr[left]);
    }
    swap(arr[key], arr[left]);
    return left;
}

void quick_sort(int arr[], int left, int right)
{
    if (left >= right)
        return;
    int div = sort_operate(arr, left, right);
    quick_sort(arr, left, div-1);
    quick_sort(arr, div+1, right);
}

int main()
{
    int n;
    cout << "Please input the number of arr: " << endl;
    cin >> n;
    int* arr = new int(n);
    cout << "Please input the element of arr (separate by space): " << endl;
    for (int i = 0; i < n; i++)
        cin >> arr[i];

    quick_sort(arr, 0, n-1);

    for (int i = 0; i < n; i++)
        cout << arr[i] << ' ';
    cout << endl;

    return 0;
}