快速排序的实现与优化

快排的基本思想：
1）选择一个基准元素key，通常选择第一个元素或者最后一个元素
2）通过一趟排序讲待排序的记录分割成独立的两部分，其中一部 分记录的元素值均比key值小。另一部分记录的元素值比key值大。
3）此时key在其排好序后的正确位置
4）然后分别对这两部分记录用同样的方法继续进行排序，直到整个序列有序。

三种实现方法

1、左右指针法
算法思想：
在待排序序列中选择一个数据作为基准值（暂且将区间右端数据作为基准值），定义两个指针begin,end开始分别指向待排序区间的两端，左指针向右找比基准值大的数据，找到后停下来，接着右指针向左开始找比基准值小的数据，找到后停下来，交换左右指针所指数据，直到两指针相遇，出循环后将左指针指向的值与基准值进行交换，交换成功后比基准值小的数据都在其左边，比基准值大的数据都在基准值的右边，换言之基准值已经处于合适的位置。接着递归对基准值的左区间和右区间进行排序，区间只有一个数据默认已经有序。

算法执行过程：
快排：将大于key值的数放在key值右边，小于key值的数放在key值左边，递归左右子区间。

核心代码：

//左右指针法
int PartSort1(int* a, int begin, int end)
{
    int mid = GetMidIndex(a, begin, end);
    swap(&a[mid], &a[end]);

    int key = a[end];//用区间的最右边的值作为基准值
    int keyidx = end;
    while (begin < end)
    {
        while (begin < end && a[begin] <= key)
            ++begin;
        while (begin < end && a[end] >= key)
            --end;
        if (a[begin] != a[end])
            swap(&a[begin], &a[end]);
    }
    swap(&a[begin], &a[keyidx]);
    return begin;
}

2、挖坑法
算法思想：在待排序序列中选择一个数据作为基准值（暂且将区间右端数据作为基准值），首次将坑设在基准值处，定义两个指针begin，end开始分别指向待排序区间的两端，左指针向右找比基准值大的数据，找到后将该值填入坑中并且将坑的位置更新在左指针所指位置，接着右指针向左开始找比基准值小的数据，找到后将该值填入坑中并且将坑的位置更新在右指针所指位置，直到两指针相遇，出循环后比基准值小的数据都在其左边，比基准值大的数据都在基准值的右边，换言之基准值已经处于合适的位置。接着递归对基准值的左区间和右区间进行排序，区间只有一个数据默认已经有序。