快排

#include<iostream>
#include<assert.h>
using namespace std;
#include"InsertSort.h"


void QuickSort(int* arr, int size)
{
    void _QuickSort(int* arr, int left, int right);
    _QuickSort(arr, 0, size - 1);
}

//方法一
//void _QuickSort(int* arr, int left, int right)
//{
//  assert(arr);        
//  if (right - left < 3) //優化，當數據太小的時候使用插入排序
//  {
//      InsertSort(arr + left, right - left + 1);
//      return;
//  }
//  if (left >= right) //遞歸終止條件
//  {
//      return;  
//  }
//  int begin = left, end = right - 1;
//  int key = arr[right];
//  while (begin < end)
//  { 
//                     //'<='防止有重複的數比較。產生死循環
//      while (arr[begin] <= key && begin < end) //begin找比key大的數
//      {
//          begin++;
//      }
//      while (arr[end] >= key && end > begin) //end找比key小的數
//      {
//          end--;
//      }
//      if (begin < end)
//      {
//          swap(arr[begin], arr[end]);
//      }
//  } 
//  if (arr[begin] < key) //已經是有序數組的情況
//      begin++;
//  //begin最終指向的都是比key大的數
//  swap(arr[begin], arr[right]);
//  _QuickSort(arr, left, begin - 1);
//  _QuickSort(arr, begin + 1, right);
//}


//方法二
int _GetMidIndex(int* arr, int left, int right) //三數取中法，返回中間大小的數的下標
{
    int mid = left + (right - left) / 2;
    if (arr[left] < arr[right])
    {
        if (arr[mid] > arr[left])
        {
            return mid;
        }
        if (arr[mid] < arr[left])
        {
            return left;
        }
        if (arr[mid] > arr[right])
        {
            return right;
        }
    }
    else
    {
        if (arr[mid] > arr[right])
        {
            return mid;
        }
        if (arr[mid] < arr[right])
        {
            return right;
        }
        if (arr[mid] > arr[left])
        {
            return left;
        }
    }
}
void _QuickSort(int* arr, int left, int right)
{
    assert(arr);
    if (right - left < 3) //優化，當數據太小的時候使用插入排序
    {
        InsertSort(arr + left, right - left + 1);
        return;
    }
    if (left >= right) //遞歸終止條件
    {
        return;  
    }
    //優化二分思想
    int mid = _GetMidIndex(arr, left, right);
    swap(arr[mid], arr[right]);

    int cur = left;
    int prev = left - 1;
    int key = arr[right];
    while (cur < right)
    {
        //cur找比key小的數，prev指向比key大的數
        if (arr[cur] < key && ++prev != cur) //防止自己跟自己交換
        {
            swap(arr[prev], arr[cur]);
        }
        ++cur;
    }
    //prev指向比key大的前一個數
    swap(arr[++prev], arr[right]);
    _QuickSort(arr, left, prev - 1);
    _QuickSort(arr, prev + 1,right);
}