快速排序模板（循環+遞歸）

快速排序是對冒泡排序的一種改進。
它的基本思想是：通過一次排序將要排序的數據分割成獨立的兩部分，其中一部分的所有數據都比另外一不部分的所有數據都要小，然後再按次方法對這兩部分數據分別進行快速排序，整個排序過程可以遞歸或者非遞歸進行，以此達到整個數據變成有序序列。

快排實現方式：循環+遞歸

#include<cstdio>
#include<string.h>
#define ll long long
using namespace std;
int n;
ll arr[100010];

void swaps(int a, int b){
	int tmp = arr[a];
	arr[a] = arr[b];
	arr[b] = tmp;
}

void qsort(int begin, int end){
	if(begin>=end) return;
	
	int l=begin, r=end;		//邊界 
	int tmp=arr[begin];		//基準 
	do{
		while(arr[l]<tmp) l++;
		while(arr[r]>tmp) r--;
		if(l<=r){
			swaps(l, r);
			l++;
			r--;
		}
	}while(l<=r);
	
	//分治 
	qsort(begin, r);
	qsort(l, end);	
}


int main(){
	memset(arr, 0, sizeof(arr));
	scanf("%d", &n);
	for(int i=0; i<n; i++) scanf("%lld", &arr[i]);
	qsort(0, n-1);
	for(int i=0; i<n; i++) printf("%lld ", arr[i]);
	return 0;
} 

---

值得注意的是取基準值最好不要有序的取（例如從區間的開頭取或從結尾取）。
當數組順序是從大到小而快排要實現從小到大的排序，按順序取基準值會導致元素替換次數增多。

改良方案：爲了使每次基準都在合適的區間內，可以修改上述代碼中的基準爲

int tmp=arr[(begin+end)/2];		//基準 

這樣一來既能使基準在begin~end的範圍內，又可以將取基準的順序打亂。
洛谷測試平臺

經典遞歸實現快排
（以區間第一個爲基準）

#include<cstdio>
#include<string.h>
#define ll long long
using namespace std;
int n;
ll arr[100010];

void swaps(int a, int b){
	int tmp = arr[a];
	arr[a] = arr[b];
	arr[b] = tmp;
}

//只排一個元素 
int p(int begin, int end){
	if(begin>=end) return begin;
	
	//每次都以區間第一個元素爲基準
	if(arr[begin]>arr[begin+1]){	
		swaps(begin+1, begin);
		return p(begin+1, end);
	}
	else if(arr[begin]==arr[begin+1]){
		return p(begin+1, end);
	}
	else{
		swaps(begin+1, end);
		return p(begin, end-1);
	}
}


void f(int begin, int end){
	if(begin>=end){
		return;
	}
	//a爲已排好序元素的下標 
	int a = p(begin, end);
	//分治 
	f(begin, a-1);
	f(a+1, end);	
	return;
}


int main(){
	scanf("%d", &n);
	memset(arr, 0, sizeof(arr));
	for(int i=0; i<n; i++){
		scanf("%lld", &arr[i]);
	}
	f(0, n-1);
	for(int i=0; i<n; i++){
		printf("%lld ", arr[i]);
	}
	return 0;
} 

ps:
遞歸與循環那種方式更高效？
循環更高效，實現邏輯簡單相比於遞歸簡單。

遞歸調用函數中的變量的壓棧、出棧操作，如果遞歸的層次太多肯定會導致內存溢出、系統崩潰。例如：計算 n !，如果 n 太大了的話，就不能夠使用遞歸的方法來實現了。

遞歸好處：編寫代碼簡單，程序可讀性好。