「前言」文章内容是对快速排序算法的补充，之前的算法流程细节多难处理，这里补充三指针+随机数法（递归），这个容易理解，在时间复杂度上也更优秀
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「笔者」枫叶先生(fy)
快排：三指针+随机数法
原理跟之前的一致，这里就不再解释
传统的快速排序使用两个指针（一个指向当前序列的开始，另一个指向结束），并在每次迭代中根据一个选定的“基准值”来重新排列数组
然而，为了处理一些特殊情况，比如包含大量重复元素的数组，有时可以使用三指针技术来优化性能。同时，为了增加算法的随机性并减少最坏情况发生的概率（即当输入数组已排序或接近排序时），可以使用随机数法来选择基准值
随机数法选择基准值
为了避免最坏情况的发生（即当输入数组已排序或接近排序时），可以选择一个随机的元素作为基准值，而不是总是选择第一个或最后一个元素。这可以通过生成一个随机数来实现，该随机数对应于数组中的一个有效索引
三指针
left指针：指向当前已经处理好的小于基准值的元素的末尾right指针：指向当前尚未处理的元素的开始，且这些元素都大于基准值i（current）指针：当前指针，用于遍历数组，找到小于或大于基准值的元素
开始时，left 和 i 指向数组的起始位置，right 指向数组的末尾。遍历数组时，i 会向右移动，同时更新 left 和 right 的位置
数组会分成三块：[l, left-1] [left, right] [right+1, r]
算法大致分三步：
- 取基准值，采用随机数法
- 数组分三块
- 递归排序
代码如下：（C++）
#include <iostream>
#include <vector>
#include <ctime>
using namespace std;// 创建随机数
int GetRandom(vector<int>& nums, int left, int right)
{int rNum = rand();return nums[left + rNum % (right - left + 1)];
}
// quick sort: 三指针+随机数法
void QuickSort(vector<int>& nums, int l, int r)
{if (l >= r) return;// 数组分三块int key = GetRandom(nums, l, r);int left = l, i = l, right = r;while (i <= right){if (nums[i] < key){swap(nums[left], nums[i]);++left;++i;}else if (nums[i] == key){++i;}else // nums[i] > key{swap(nums[i], nums[right]);--right;}}// 递归去排序// [l, left-1] [left, right] [right+1, r]QuickSort(nums, l, left - 1);QuickSort(nums, right + 1, r);
}int main()
{srand(time(nullptr));vector<int> arr = { 4, 6, 1, 0, 9, 5, 7, 7, 6, 6, 2, 3, 8 };QuickSort(arr, 0, arr.size() - 1);for (auto& x : arr) cout << x << " ";cout << endl;return 0;
}
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「 作者 」 枫叶先生
「 更新 」 2024.4.9
「 声明 」 余之才疏学浅，故所撰文疏漏难免，或有谬误或不准确之处，敬请读者批评指正。
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