快速排序留念

前言

多年前的疑惑终于在今天找到了答案，我的快排为什么会RE：Windows mingw 的随机数范围和Linux的 g++ 随机数范围不同，导致Windows上 AC Linux 上RE的情况出现。虽然说我之前知道这件事，但是就是没想到自己的程序会错在随机数的生成上。

递归版快速排序

#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <algorithm>
using namespace std;

int Rand(int L, int R) { /// 生成 [L, R] 范围内的随机数 
	#ifndef ONLINE_JUDGE 
		int RND = (rand() << 15) + rand(); /// Linux 这么写这里 RND 会爆 int
	#else
		int RND = rand(); /// Windows 下这样写 RND 只能取到 0 ~ 32767
	#endif
	return RND%(R - L + 1) + L;
}

const int K = 16;

void QuickSort(int A[], int L, int R) { /// 为 A[L .. R] 排序 
	if(R - L + 1 <= K) {
		return; /// 长度小于等于 K 的部分不进行排序 
	}
	int base = Rand(L, R);
	if(L != base) swap(A[L], A[base]); /// 以 A[base] 为轴心进行分划 
	int i = L;
	int j = R + 1;
	while(i < j) {
		i ++; while(A[i] < A[L]) i ++; /// 找到第一个大于等于 A[L] 的数 
		j --; while(A[j] > A[L]) j --; /// 找到第一个小于等于 A[L] 的数 
		if(i < j) swap(A[i], A[j]);    /// 交换 A[i] 和 A[j] 
	}
	if(j != L) swap(A[L], A[j]);
	QuickSort(A, L, j - 1);
	QuickSort(A, j + 1, R); /// 在左右两侧进行递归 
}

void InsertionSort(int A[], int L, int R) { /// 对 A[L .. R] 进行直接插入排序 
	for(int i = L + 1; i <= R; i ++) {
		int tmp = A[i], j;
		for(j = i - 1; j >= L; j --) {
			if(A[j] <= tmp) { /// 把 tmp 放在 A[j] 的后面 
				A[j + 1] = tmp;
				break;
			}else {
				A[j + 1] = A[j]; /// 将空位向前移动一位 
			}
		}
		if(j == L - 1) {
			A[L] = tmp;
		}
	}
}

const int maxn = 100000 + 6;
int A[maxn];

int main() {
	//freopen("qs.in", "r", stdin);
	//freopen("qs.out", "w", stdout);
	int N;
	scanf("%d", &N);
	for(int i = 1; i <= N; i ++) {
		scanf("%d", &A[i]);
	}
	A[N + 1] = 1000000000 + 1; /// 这个一定要有 
	QuickSort(A, 1, N);
	InsertionSort(A, 1, N);
	for(int i = 1; i <= N; i ++) {
		printf("%d ", A[i]);
	}
	printf("\n");
	return 0;	
}

迭代版快速排序

#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <algorithm>
using namespace std;


const int maxn = 100000 + 6;
int Lstack[maxn * 2];
int Rstack[maxn * 2], stackCnt;

int Rand(int L, int R) { /// 生成 [L, R] 范围内的随机数 
	#ifndef ONLINE_JUDGE 
		int RND = (rand() << 15) + rand();
	#else
		int RND = rand();
	#endif
	return RND%(R - L + 1) + L;
}

const int K = 16;
void InsertionSort(int A[], int L, int R) { /// 对 A[L .. R] 进行直接插入排序 
	for(int i = L + 1; i <= R; i ++) {
		int tmp = A[i], j;
		for(j = i - 1; j >= L; j --) {
			if(A[j] <= tmp) { /// 把 tmp 放在 A[j] 的后面 
				A[j + 1] = tmp;
				break;
			}else {
				A[j + 1] = A[j]; /// 将空位向前移动一位 
			}
		}
		if(j == L - 1) {
			A[L] = tmp;
		}
	}
}

void QuickSort(int A[], int L, int R) { /// 为 A[L .. R] 排序 
	if(R - L + 1 > K) {
		Lstack[++ stackCnt] = L;
		Rstack[   stackCnt] = R; /// 将 L, R 放入队列 
	}
	while(stackCnt) {
		int tmpL = Lstack[stackCnt   ];
		int tmpR = Rstack[stackCnt --];     /// 从栈中取出一个区间进行分划 
		swap(A[tmpL], A[Rand(tmpL, tmpR)]); /// 以 A[tmpL] 为轴心进行分划 
		int i = tmpL;
		int j = tmpR + 1;
		while(i < j) {
			i ++; while(A[i] < A[tmpL]) i ++; /// 找到第一个大于等于 A[L] 的数 
			j --; while(A[j] > A[tmpL]) j --; /// 找到第一个小于等于 A[L] 的数 
			if(i < j) swap(A[i], A[j]);    /// 交换 A[i] 和 A[j] 
		}
		if(j != tmpL) swap(A[tmpL], A[j]);
		if((j - 1) - tmpL + 1 > K) {
			Lstack[++ stackCnt] = tmpL;
			Rstack[   stackCnt] = j - 1; /// 将 L, j - 1 放入队列 
		}
		if(tmpR - (j + 1) + 1 > K) {
			Lstack[++ stackCnt] = j + 1;
			Rstack[   stackCnt] = tmpR;     /// 将 j + 1, R 放入队列 
		}
	}
	InsertionSort(A, L, R);
}

int A[maxn];

int main() {
	//freopen("qs.in", "r", stdin);
	//freopen("qs.out", "w", stdout);
	int N;
	scanf("%d", &N);
	for(int i = 1; i <= N; i ++) {
		scanf("%d", &A[i]);
	}
	A[N + 1] = 1000000000 + 1; /// 这个一定要有 
	QuickSort(A, 1, N);
	for(int i = 1; i <= N; i ++) {
		printf("%d ", A[i]);
	}
	printf("\n");
	return 0;	
}