快速排序：通过一趟排序将待排记录分割成独立的两部分，其中一部分记录的数据比另一部分记录的关键字小，则分别可对这两部分数据进行继续排序，以达到整个序列有序。

快速排序有三个版本：

1.hoare版本

示图：

代码：hoare版本

int _QuickSort_1(int *arr, int left, int right)//hoare版本
{
	int tmp = arr[left];//基准值
	while (left < right)
	{
		while (left < right && tmp < arr[right])
			right--;
		Swap(&arr[left], &arr[right]);
		while (left < right && tmp >= arr[left])
			left++;
		Swap(&arr[left],&arr[right]);
	}
	return left;
}

void QuickSort(int *arr, int left, int right)
{
	if (left >= right)
		return;
	int end = _QuickSort_1(arr, left, right - 1);
	QuickSort(arr, left, end);
	QuickSort(arr, end + 1, right);
}

2.挖坑法

排序需要两个操作：

1. 数据比较
2. 数据交换

挖坑法是通过减少对数据的交换来达到排序。

代码：挖坑法

int _QuickSort_2(int *arr, int left, int right)//挖坑法
{
	int tmp = arr[left];
	while (left < right)
	{
		while (left < right && tmp < arr[right])
			right--;
		arr[left] = arr[right];
		while (left < right && tmp >= arr[left])
			left++;
		arr[right] = arr[left];
	}
	arr[left] = tmp;//tmp的值，一定要放到最后的空间中
	return left;
}

void QuickSort(int *arr, int left, int right)
{
	if (left >= right)
		return;
	int end = _QuickSort_2(arr, left, right - 1);
	QuickSort(arr, left, end);
	QuickSort(arr, end + 1, right);
}

3.双指针法

通过设置快慢指针的方法来达到排序。

算法步骤：：

1. 设置两个指针pos，forward
2. forward处值小于基准值，pos++，如果pos≠forward，将两者值交换
3. foward处值大于基准值，pos不动
4. 最后pos的值和起始位置值交换，返回pos

代码：双指针法

int _QuickSort_3(int *arr, int left, int right)//双指针法
{
	int tmp = arr[left];//基准值
	int pos = left;
	int forward = left;
	for (forward; forward <= right; ++forward)
	{
		if (arr[forward] < tmp)//小于是做升序，大于做降序
		{
			pos++;
			if (pos != forward)
			{
				Swap(&arr[forward], &arr[pos]);
			}
		}
	}
	Swap(&arr[left], &arr[pos]);
	return pos;
}

void QuickSort(int *arr, int left, int right)
{
	if (left >= right)
		return;
	int end = _QuickSort_3(arr, left, right - 1);
	QuickSort(arr, left, end);
	QuickSort(arr, end + 1, right);
}

4.优化方法

快速排序有一些待改进的地方。

若：起始位置为最大或者最小时，排序的效率并不高，故采用三路折中法对算法进行改进。

分别对：起始位置，中间位置，末尾位置进行比较，选取中间值进行排序。

int GetMidValue(int *arr, int left, int right)//三路折中法
{
	int mid = (left + right) / 2;
	if (arr[mid] > arr[left] && arr[mid] < arr[right])
		return mid;
	else if (arr[mid] < arr[left] && arr[left] < arr[right])
		return left;
	return right;
}

数据长度在5~25之间的时候，算法效率没有直接插入快（出自殷人昆教授的数据结构教材）。