快速排序

思想：先找到一个切分点，然后使大于它的放后面，小于它的放前面。切分将一个较大的随机数组分成两个随机子数组。

优点：比较次数较少。

#include<iostream>

using namespace std;
void swap(int& a, int& b)
{
    int t = a;
    a = b;
    b = t;
}
int Parition(int* a, int from, int to)
{
       int h = from + 1;
    int l = to;
    int v = a[from];
    int t = 0;
    while (true)
    {
        while (v >= a[h])  // 从左向右扫描找出比v大的那个位置
        {
            h++;
            if (h == to)
                break;
        }
        while (v <= a[l])  // 从右向左扫描找出比v小的那个位置
        {
            l--;
            if (l == from)
                break;
        }
        if (h >= l)
            break;
        swap(a[h], a[l]); // 交换这两个位置
    }
    swap(a[l], a[from]); // 切分元素和左子数组的最右元素交换
    return l;
    

}

void QuickSort(int* a, int from, int to)
{
	if (from >= to)
	    return;
	int key = Parition(a, from, to);
	QuickSort(a, from, key - 1);
	QuickSort(a, key + 1, to);
}

int main()
{
	int a[] = { 12, 2, 3, 43, 5, 46, 74, 28, 30, 19, 11, 9 };
	int n = sizeof(a) / sizeof(int);
	QuickSort(a, 0, n - 1);
	for (int i = 0; i < n; i++)
		cout << a[i] << " ";
	cout << endl;
	return 0;
}

改进算法：三向切分快速排序

将数组切分成三个部分，分别是大于、小于和等于切分元素的数组元素，适用于重复元素较多的数组。

void Quick3way(int* a, int from, int to)
{
    if (from >= to)
        return;
    int h = from; //小于切分元素的下标
    int l = to;
    int i = from + 1; // 等于切分元素的下标
    int v = a[from]; // 大于切分元素的下标
    while (i <= l)
    {
        if (v > a[i])    //当a[i] < v 时， 交换这两个元素，相应的下标都往下移一位
        {
            swap(a[h], a[i]);
            h++;
            i++;
        }
        else if (v < a[i]) //当a[i] > v 时， a[i]与最后的元素交换，使最后元素的下标往前移一位
        {
            swap(a[l], a[i]);
            l--;
        }
        else     //当a[i] = v 时， 只有i往前移一位，其余不变
            i++;
    }
    Quick3way(a, from, h - 1);
    Quick3way(a, l + 1, to);
}