算法和数据结构 快速排序

1、时间复杂度：O(NlogN)。

2、算法思想：分治。

3、算法实现

1）从数组中取一个数作为基准数pivot，基准数所在的位置hole；

2）把不大于pivot的数放到左边，大于的放到右边，这样就形成左右两个子数组；

2.1）从右向左找一个不大于pivot的数，放到位置hole上，更新hole为找到的数的位置。 

2.2）从左向右找一个大于pivot的数，放到位置hole上，更新hole为找到的数的位置。

2.3）不断重复步骤2.1）和2.2），直到找不到。 

3）对左右子数组，分别重复步骤1）和2），直到各个子数组都不多于一个元素。

void quick_sort(std::vector<int> &arr, int l, int r)
{
    // 子数组不多于1个元素，即有序
    if (l >= r) return;
    // 取子数组第一个数为基准数，产生一个坑
    int pivot = arr[l], hole = l;
    int i = l, j = r;
    while (i < j) {
        // 从右向左找一个不大于基准数的数，条件i < j用于防止越界
        while (i < j && arr[j] > pivot) j--;
        // 把找到的数放到坑里，并更新坑
        arr[hole] = arr[j];
        hole = j;
        // 从左向右找一个大于基准数的数
        while (i < j && arr[i] <= pivot) i++;
        arr[hole] = arr[i];
        hole = i;
    }
    arr[hole] = pivot;
    quick_sort(arr, l, hole-1);
    quick_sort(arr, hole+1, r);
}

4、快速排序不稳定，因为相等的数，排序前后的相对位置可能会变，具体看实现中的判断条件。