排序 - 快速排序（C++）

前言的前言：

如果看不懂这些干巴巴的理论文字，那就先不用看了，下面代码中有详细的注释，大家可以先跟着代码走几遍，回过头来再看这些文字描述，总之：纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。

前言：

排序算法哪家强，从实际应用的角度上将，快排表现很好。很自然地，人们会觉得短数组比长数组更好处理，因此可能会想到将原始数组分为若干各子部分然后分别进行排序。快速排序就是基于分治法的排序算法，这不过它更多地侧重于“分”，没有明显的“合”过程。

快速排序的要点：

1.快排算法的主要思想：

（1）从待排序序列S中“任意”选择一个记录k作为轴值（Pivot）。

（2）将剩余的记录分割（partition）成左子序列L和右子序列R。

（3）L中所有记录都小于或等于k，R中记录都大于等于k，因此k正好位于正确的位置。

（4）对子序列L和R递归进行快速排序，直到子序列中只含有0或1个元素，退出递归。

2.如何选择轴值pivot，这对快排的时间性能影响很大，轴值的选择应尽量使得序列可以据此划分为均匀的两半。

3.如何实现最关键的分割的过程：最简单的分割方法就是左指针l和右指针r（下标）分别从序列的左端、右端向序列中间扫描；左边越过那些小于等于pivot的值，停在第一个大于pivot的值Kl；右边越过那些大于等于pivot的值，停在第一个小于pivot的值Kr；交换逆置记录Kl和Kr；从交换后的位置，继续从左右向中间扫描，发现并交换逆置记录对，直到l、r交叉而整个序列扫描完毕。这种方法适用于需要处理l、r边界，轴值最后定位等情况。

4. 由于递归开销过大，所以当子序列足够短时，我们采用插入排序来完成对子序列的排序。

5. 快速排序之所以快是因为：它每次选定轴值pivot并进行划分子集（分割交换）后该轴值被一次性的放到了他最终该放到的位置。

下面以一趟分割交换为例：

下标

0

1

2

3

4

5

6