算法1-2 排序（快排）

题目描述

将读入的 N 个数从小到大排序后输出。

输入格式

第一行为一个正整数 N。

第二行包含 N 个空格隔开的正整数 ai​，为你需要进行排序的数。

输出格式

将给定的 N 个数从小到大输出，数之间空格隔开，行末换行且无空格。

输入输出样例

输入 #1

5
4 2 4 5 1

输出 #1

1 2 4 4 5

说明/提示

对于 20% 的数据，有 1≤N≤；

对于 100% 的数据，有 1≤N≤，1≤ai​≤。

快速排序（Quick Sort）

适用场景：

1. 大数据集 ：快速排序在处理大数据集时通常比简单的排序算法更快，因为它采用了分治策略，平均时间复杂度为 O(n log n)。

2. 内存充足：快速排序是原地排序算法（in-place sort），但它需要额外的栈空间用于递归调用。在内存充足的情况下，这不是问题。

3. 数据随机分布：当数据随机分布时，快速排序的性能最好。如果数据已经部分排序或完全排序，快速排序的性能可能会下降（最坏情况时间复杂度为 O(n^2)），但这种情况可以通过随机选择枢轴（pivot）或三数取中来缓解。

#include<iostream>
using namespace std;

int n;
const int N = 100010;
int a[N];

void quick_sort(int a[], int l, int r)  //l:第一个数的下标，r:最后一个数的下标 
{
	if(l>=r) return;
	
	int i = l-1, j = r+1;  //i，j两个指针分别先指向越界的位置
	int x = a[l+r >> 1];
	
	while(i<j)
	{
		do i++; while(a[i]<x);  //i先++，如果不-1，下标会从1开始 
		do j--; while(a[j]>x);
		if(i<j) swap(a[i], a[j]);
	}
	
	quick_sort(a, l, j);
	quick_sort(a, j+1, r);
}

int main()
{
	cin>>n;
	
	for(int i=0; i<n; i++)
	{
		cin>>a[i];
	}
	
	quick_sort(a, 0, n-1);
	
	for(int i=0; i<n; i++)
	{
		cout<<a[i]<<" ";
	}
	
	return 0;
}