快速排序

快速排序的基本原理就是取序列中的一个值，使用一定的移动策略，最终使此值左侧小于该值，右侧大于该值，然后以此值为分界点使用前面的方法进行分治。下面我们直接给出代码，

int partition(int table[], int l, int r)
{
    int i = l;
    int j = r;
    int x = table[l];   // x 选取的策略可以变更
    while (i < j)
    {
        // 从最右侧开始查找比 x 小的值
        while (i < j && x <= table[j])
            j--;
        // 一旦找到，将此值扔到那个最开始取 x 的那个位置上，不过此处就留下了一个位置
        if (i < j)
        {
            table[i] = table[j];
            i++;
        }
        
        // 从最左侧开始查找比 x 大的值
        while (i < j && x >= table[i])
            i++;
        // 一旦找到，将此值扔到上面留下来的位置上
        if (i < j)
        {
            table[j] = table[i];
            j--;
        }
    }
    
    table[i] = x;
    return i;
}

void quick_sort(int table[], int l, int r)
{
    if (l < r)
    {
        int i = partition(table, l, r);
        // i 的左右两侧进行分治
        quick_sort(table, l, i-1);
        quick_sort(table, i+1, r);
    }
}

可见最终要的过程为上面的 partition 方法，下面就此描述下这个过程，

1.下面是 table 的初始状态，蓝色代表 i 的位置，红色代表 j 的位置

2.执行 9~16 行

3.执行 19~26 行

4.执行 9~16 行

5.执行 19~26 行

6.执行 9~16 行（i == j）

7.执行 29 行

8.返回下标 3

整个过程就是两边向中间逼近，最后把取出来的值放回去。

另外参考值的选取可以使用随机的方法选取，或者取中间的，以应对不同分布的源数据。而且这个算法是递归的，可以在 quick_sort 函数中判断 l 和 r 距离不是很大时采用其他非递归的排序算法，如插入排序或者冒泡排序，避免递归过深。