写出一个较好的高速排序程序

• 高速排序是经常使用的排序算法之中的一个，但要想写出一个又快又准的使用程序，就不是那么简单了

须要注意的事项

• 首先要写正确。通常使用递归实现。其递归相当于二叉树展开，因此假设要用迭代实现的话须要使用一个队列来保存兴许遍历信息。
• 高速排序须要找到一个pivot值，假设顺序选择pivot则易造成N^2的复杂度，假设使用随机数则效果最好，但开销又太大，採取三数中值法比較合适。三数中值法指的是选取第一个值，最后一个值，数组中间的值的中值。有文献表明能够提升5%的执行时间。
• 当数组长度较小时，如10个元素下面，最好使用插入排序或者选择排序完毕，以防止复杂度常数因子过大或多次函数调用带来的开销。而递归究竟层数组长度总是会变小的，因此这么做很有必要。
• 在合并前后两部分数组时，採用两边夹方法，在前后两部分各找到一个大于和小于的值再交换。相比通常情况下找到比pivot小的值就进行交换，能提高执行效率。

实现代码

• 代码例如以下。包含插入排序insert_sort，递归函数，三分中值函数三个辅助函数。
• 三分中值函数事实上採用的是插入排序。通过三次比較，确定中值。
• 插值算法使用暂时变量tmp避免了大量swap函数调用。

#include<iostream>
#include<iomanip>
#include<vector>
#include<cstdlib>
#include<ctime>
#include<algorithm>using namespace std;inline void swap(vector<int>& num, int p, int q){int t = num[p];num[p] = num[q];num[q] = t;
}void insert_sort(vector<int>& num){int tmp, j;for (int i = 1; i < num.size(); i++){tmp = num[i];for (j = i - 1; j >= 0 && num[j] > tmp; j--)num[j + 1] = num[j];num[j + 1] =tmp;}
}int quick_sort_sub(vector<int>& num, int p, int q){if (p >= q)return 0;// if 4 elements or less, use insert sortif (p + 10 > q){vector<int> tnum(num.begin() + p, num.begin() + q + 1);insert_sort(tnum);for (int i = 0; i < tnum.size(); i++)num[p + i] = tnum[i];}int idx = quick_three_partition(num, p, q);swap(num, idx, q);int pivot = num[q];int left = p, right = q - 1;while (1){while (num[left] < pivot)++left;while (num[right] >= pivot)--right;if (left < right)swap(num, left, right);elsebreak;}swap(num, left, q);quick_sort_sub(num, p, left - 1);quick_sort_sub(num, left + 1, q);return left;
}void quick_sort(vector<int>& num){quick_sort_sub(num, 0, num.size() - 1);
}int main(){const int n = 10;/*int num_array[n]= {2,1};vector<int> num(num_array, num_array + n);*/srand( time(NULL) );vector<int> num(n);for (auto& e : num)e = rand() % n;quick_sort(num);for (auto& e : num)cout << setw(4) << e << ' ';cout << endl;cout << "vector is sorted? : " << is_sorted(num.begin(), num.end()) << endl;return 0;}

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