常用模板1：快速排序

https://www.acwing.com/blog/content/277/

快速排序模板

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

本模板实现的是升序排序，改降序的话直接修改while里面的符号，改成

while(q[i] > x) i++;
while(q[j] < x) j--;

即可。

模板思路：

• 这个函数接受三个参数：一个整数数组q，以及两个表示要排序部分的起始（l）和结束（r）的索引。
• 在函数的开头，我们首先检查数组的长度是否大于1。如果l >= r，那么数组的长度为0或1，我们可以直接返回，因为长度为0或1的数组已经是排序好的。
• 接下来，我们初始化两个指针i和j，分别指向数组的开始和结束，然后选择基准元素x。这里的基准元素是数组中间的元素（l + r >> 1表示(l + r) / 2，即数组的中点）。
• while循环开始了分区操作。在这个循环中，我们首先移动i直到找到一个大于等于基准的元素，然后移动j直到找到一个小于等于基准的元素，然后交换这两个元素。当i < j不再满足，循环结束，此时所有小于基准的元素都在j的左边，所有大于基准的元素都在j的右边。
• 最后，我们对基准左侧和右侧的两个子数组递归调用quick_sort函数。

两个while的解释：

while(q[i] < x) i++;和while(q[j] > x) j–;这两行代码的作用是找到需要交换的元素。

• while(q[i] < x) i++;这一行是在找数组中第一个大于等于基准元素x的元素。从左边（即较小的索引）开始遍历，只要遇到的元素小于基准元素，就将索引i向右移动一位，即i++。一旦找到一个大于等于基准元素的元素，就跳出循环。

• 同样，while(q[j] > x) j–;这一行是在找数组中第一个小于等于基准元素x的元素。这次从右边（即较大的索引）开始遍历，只要遇到的元素大于基准元素，就将索引j向左移动一位，即j–。一旦找到一个小于等于基准元素的元素，就跳出循环。

这两步操作的目标是找到数组中的一对元素，其中左边的元素大于基准元素，右边的元素小于基准元素，然后交换这对元素。这样，在每次循环结束时，都能保证基准元素左边的元素都小于或等于基准元素，右边的元素都大于或等于基准元素，从而完成了一轮的分区操作。

使用示例：

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];
    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() {
    int arr[] = {10, 7, 8, 9, 1, 5};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    quick_sort(arr, 0, n - 1);
    for(int i = 0; i < n; i++)
        cout << arr[i] << " ";
    return 0;
}