一、基础算法1：快速排序 模板题+算法模板（快速排序，快速找出第k小的数）

算法模板

快速排序算法模板

void quick_sort(int q[], int l, int r)
{
    if (l >= r) return;
    int i = l - 1, j = r + 1, x = q[l + r >> 1]; 
    // >> 表示按位右移，相当于进行÷2的运算，
    //同理， << 表示按位左移，相当于进行×2的运算
    while (i < j)
    {
        do i ++ ; while (q[i] < x);
        do j -- ; while (q[j] > x);
        if (i < j) swap(q[i], q[j]);
    }
    quick_sort(q, l, j), quick_sort(q, j + 1, r);
}

查找第k个数算法模板

int quick_find(int l,int r,int k){
	if(l == r) return q[l];
	int i = l-1, j = r+1;
	int x = q[ l+r >>1 ];
	while(i<j){
		while(q[ ++i ] < x);
		while(q[ --j ] > x);
		
		if(i<j) swap(q[i],q[j]);
	}
	int sl = j - l + 1;
	
	if(k<=sl) return quick_find(l,j,k);
	else return quick_find(j+1,r,k-sl);
}

模板题

快速排序

原题链接

https://www.acwing.com/problem/content/787/

题目

785 快速排序
给定你一个长度为 n 的整数数列。

请你使用快速排序对这个数列按照从小到大进行排序。

并将排好序的数列按顺序输出。

输入格式
输入共两行，第一行包含整数 n。

第二行包含 n 个整数（所有整数均在 1∼10^9 范围内），表示整个数列。

输出格式
输出共一行，包含 n 个整数，表示排好序的数列。

数据范围
1≤n≤100000
输入样例：

5
3 1 2 4 5

输出样例：

1 2 3 4 5

题解

#include 
using namespace std;

const int N = 1e6 + 10;

int n;
int q[N];

void quick_sort(int q[],int l,int r) {
	if(l>=r) return;

	int i = l-1,j=r+1;
	int x = q[l+r >>1];
	while(i<j) {
		do i++;
		while(q[i]<x);
		do j--;
		while(q[j]>x);
		if(i<j) swap(q[i],q[j]);

	}
	quick_sort(q,l,j);
	quick_sort(q,j+1,r);

}
int main() {

	scanf("%d",&n);

	for(int i = 0; i < n; i++ ) scanf("%d",&q[i]);

	quick_sort(q,0,n-1);

	for(int i = 0; i < n; i++ ) printf("%d ",q[i]);
	
	return 0;

}

快速查找第k小的数

原题链接

https://www.acwing.com/problem/content/788/

题目

786 第k个数
给定一个长度为 n 的整数数列，以及一个整数 k，请用快速选择算法求出数列从小到大排序后的第 k 个数。

输入格式
第一行包含两个整数 n 和 k。

第二行包含 n 个整数（所有整数均在 1∼109 范围内），表示整数数列。

输出格式
输出一个整数，表示数列的第 k 小数。

数据范围
1≤n≤100000,
1≤k≤n
输入样例：

5 3
2 4 1 5 3

输出样例：

3

题解

#include 
//#include 
using namespace std;

const int N = 1e6 + 10;

int n,k;
int q[N];

int quick_find(int l,int r,int k){
	if(l == r) return q[l];
	int i = l-1, j = r+1;
	int x = q[ l+r >>1];
	while(i<j){
		while(q[ ++i ] < x);
		while(q[ --j ] > x);
		
		if(i<j) swap(q[i],q[j]);
	}
	int sl = j - l + 1;
	
	if(k<=sl) return quick_find(l,j,k);
	else return quick_find(j+1,r,k-sl);
}

int main(){
	scanf("%d%d",&n,&k);
//	cin>>n>>k;
	for(int i = 0; i < n; i++) scanf("%d",&q[i]);
	
	cout<<quick_find(0,n-1,k)<<endl;
	
	return 0;
}