C++快速排序的几种实现方法+优化

左右挖坑互填

//分割数组
int partition(int a[], int l, int r){
    
    
    int begin = l;
    int x = a[l];
    while(l < r){
    
    
        while(l < r && a[r] >= x) r--;
        a[l] = a[r];
        while(l < r && a[l] <= x) l++;
        a[r] = a[l];
    }
    a[l] = x;
    return l;
}

左右交换

//分割数组
int partition(int a[], int l, int r){
    
    
    int begin = l;//记录比较元素的下标
    int x = a[l];
    while(l < r){
    
    
        while(l < r && a[r] >= x) r--;//从右至左找到第一个小于比较元素的数
        while(l < r && a[l] <= x) l++;//从左至右找到第一个大于比较元素的数
        if(l < r) swap(a[l], a[r]);//将大数与小数交换
    }
    swap(a[begin], a[l]);//将比较元素交换到期望位置
    return l;//返回比较元素的位置
}

三数取中优化

具体快排优化推荐这个博客：快速排序的4种优化

//三数取中（优化）
int NumberOfThree(int a[], int l, int r){
    
    
    int mid = (l + r) >> 1;
    if(a[mid] > a[r]) swap(a[mid], a[r]);
    if(a[l] > a[r]) swap(a[l], a[r]);
    if(a[mid] > a[l]) swap(a[l], a[mid]);
    return a[l];
}

完整代码

#include <iostream>
using namespace std;

int NumberOfThree(int a[], int l, int r){
    
    
    int mid = (l + r) >> 1;
    if(a[mid] > a[r]) swap(a[mid], a[r]);
    if(a[l] > a[r]) swap(a[l], a[r]);
    if(a[mid] > a[l]) swap(a[l], a[mid]);
    return a[l];
}

int partition(int a[], int l, int r){
    
    
    int begin = l;
    int x = NumberOfThree(a, l, r);
    while(l < r){
    
    
        while(l < r && a[r] >= x) r--;
        a[l] = a[r];
        while(l < r && a[l] <= x) l++;
        a[r] = a[l];
    }
    a[l] = x;
    return l;
}

void quickSort(int a[], int l, int r){
    
    
	if(l >= r) return;
	int idx = partition(a, l, r);
	quickSort(a, l, idx - 1), quickSort(a, idx + 1, r);
}

int main(){
    
    
	int n;
	cin >> n;
	int a[n];
	for(int i = 0; i < n; i++) cin >> a[i];
	quickSort(a, 0, n - 1);
	for(int i = 0; i < n; i++) cout << a[i] << ' ';
	return 0;
}