快速排序

快速排序是对冒泡排序的一种改进。它的基本思想是：通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。

算法流程

设要排序的数组是A[0]……A[N-1]，首先任意选取一个数据（通常选用数组的第一个数）作为关键数据，然后将所有比它小的数都放到它前面，所有比它大的数都放到它后面，这个过程称为一趟快速排序。值得注意的是，快速排序不是一种稳定的排序算法，也就是说，多个相同的值的相对位置也许会在算法结束时产生变动。

一趟快速排序的算法是：

1）设置两个变量i、j，排序开始的时候：i=0，j=N-1；

2）以第一个数组元素作为关键数据，赋值给key，即key=A[0]；

3）从j开始向前搜索，即由后开始向前搜索(j--)，找到第一个小于key的值A[j]，将A[j]和A[i]互换；

4）从i开始向后搜索，即由前开始向后搜索(i++)，找到第一个大于key的A[i]，将A[i]和A[j]互换；

5）重复第3、4步，直到i=j；

一趟快速排序例子：

key=3 i=0 j=6

3 4 2 7 6 1 5

j向前搜索到arr[5]=1，发现1<key，交换arr[j]和arr[i]

1 4 2 7 6 3 5

i向后搜索到arr[1]=4，发现4>key，交换arr[j]和arr[i]

1 3 2 7 6 4 5

j向前搜索到arr[2]=2，发现2<key，交换arr[j]和arr[i]

1 2 3 7 6 4 5

i向前搜索，碰到j，结束

接下来，key左侧全部key，对key左右两部分递归就行了。

void swap(int *a, int *b)
{
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}

void quicksort(int *arr, int left, int right)
{
    int i = left;
    int j = right;

    if(i >= j) return;

    int key = arr[i];
    while(i < j)
    {
        while(i < j && arr[j] >= key)
        {
            j--;
        }
        swap(&arr[i], &arr[j]);
        while(i < j && arr[i] <= key)
        {
            i++;
        }
        swap(&arr[i], &arr[j]);
    }

    quicksort(arr, left, i - 1);
    quicksort(arr, j + 1, right);
}