常见的排序——交换排序（快速排序递归版）

交换排序交换排序分为快速排序和冒泡排序，就是根据序列中两个值的比较结果来对换这两个数在序列中的位置，特点就是较大值向尾部移动，较小值向前部移动。
快速排序基本思路为：任取待排序元素序列中的某元素作为基准值，按照该排序码将待排序集合分割成两个子序列，左子序列中所有元素均小于基准值，右子序列中所有元素均大于基准值。然后采用分治的思想，把一个问题变成两个同样小问题（用递归去解决）。

//进行找基准值，代码如下面的框栏所示。
//进行递归操作
void _QuickSort(int array[], int left, int right)
{
	//分出来的小区间里面有一个值或没有值说明区间内没有数了，递归也就结束了
	if (left >= right){
		return;
	}
	//定义一个基准值
	int div = Parition(array, left, right);
	//进行递归去排序
	_QuickSort(array, left, div - 1);
	_QuickSort(array, div + 1, right);
}
void QuickSort(int array[], int size)
{
	_QuickSort(array, 0, size - 1);
}

找基准值法1：hoare版本：基本思路：先将右边的值作为基准值，用两个指针，第一个开始指向头，第二个指向尾，第一个往右走，第二个往左边走，当第一个遇见比基准值大的停下来，第二个遇见比基准值小的停下来，然后交换两个数。直到两个指针同时指向同一个数，则将其与基准值交换，然后返回这两个指针其中一个即可。

void Swap(int *a, int *b)
{
	int temp = *a;
	*a = *b;
	*b = temp;
}
int Parition_1(int array[], int left, int right)
{
	int begin = left;
	int end = right;
	while (begin < end){
		//开始将最右边的值定为基准值
		while (begin < end&&array[begin] <=array[right]){
			begin++;
		}
		while (begin < end&&array[end] >= array[right]){
			end--;
		}
		//交换两个数值
		Swap(&array[begin], &array[end]);
	}
	//这是begin和end已经走到同一个元素上面，所有将其和基准值进行交换
	Swap(&array[begin], &array[right]);
	return begin;
}

找基准值法2：挖坑法：基本思路：将最右边的值作为基准值，然后将其取下来。然后，用两个指针，第一指针从右往左走，遇见比它大的停下来，将这个值去覆盖基准值。第二个指针从左边往右边走，遇见比它小的停下来，用这个值去覆盖刚才那个值。最后，循环结束此时第一个指针和第二个指针指向同一个元素，将其与基准值交换，然后返回这两个指针其中一个即可。

int Parition_2(int array[], int left, int right)
{
	int begin = left;
	int end = right;
	int pivot = array[end];
	while (begin < end){
		while (begin < end&&array[begin] <= array[right]){
			begin++;
		}
		array[end] = array[begin];//去覆盖
		while (begin < end&&array[end] >= array[right]){
			end--;
		}
		array[begin] = array[end];//去覆盖
	}
	//走到这里说明begin和end指向同一个值了
	array[begin] = pivot;
	return begin;
}

找基准值法3：前后指针版本：基本思想：用两个指针开始都指向left,然后循环其中一个指针，当它遇见比自己小的就和第二个指针进行交换，第二个指针在这个循环内部进行自加操作。最后循环完毕，交换第二个指针与right的值，然后返回第二个指针。

int Parition_3(int array[], int left, int right)
{
	//这里i遇见比他小的停下来，d遇见比他大的停下来
	int d = left;
	for (int i = 0; i < right; i++){
		if (array[i] < array[right]){
			Swap(&array[i], &array[d]);
			d++;
		}
	}
	Swap(&array[d], &array[right]);
	return d;
}

快速排序的特点总结：时间复杂度O(n*logn)，空间复杂度O(logn),并且其不稳定。但快排的整体的综合性能和使用场景都比好。