快速排序模板（循环+递归）

快速排序是对冒泡排序的一种改进。
它的基本思想是：通过一次排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一不部分的所有数据都要小，然后再按次方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归或者非递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。

快排实现方式：循环+递归

#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;		//边界 
	int tmp=arr[begin];		//基准 
	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;
} 

---

值得注意的是取基准值最好不要有序的取（例如从区间的开头取或从结尾取）。
当数组顺序是从大到小而快排要实现从小到大的排序，按顺序取基准值会导致元素替换次数增多。

改良方案：为了使每次基准都在合适的区间内，可以修改上述代码中的基准为

int tmp=arr[(begin+end)/2];		//基准 

这样一来既能使基准在begin~end的范围内，又可以将取基准的顺序打乱。
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经典递归实现快排
（以区间第一个为基准）

#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;
}

//只排一个元素 
int p(int begin, int end){
	if(begin>=end) return begin;
	
	//每次都以区间第一个元素为基准
	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为已排好序元素的下标 
	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:
递归与循环那种方式更高效？
循环更高效，实现逻辑简单相比于递归简单。

递归调用函数中的变量的压栈、出栈操作，如果递归的层次太多肯定会导致内存溢出、系统崩溃。例如：计算 n !，如果 n 太大了的话，就不能够使用递归的方法来实现了。

递归好处：编写代码简单，程序可读性好。