快排

快排中的边界条件判断需保证i<j，即满足label基准左边的数均小于右边的数。<=的判断可能让子问题求解陷入死循环。

#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

using namespace std;

const int N = 1e6+10;

int q[N]={0};


void quick_sort(int q[],int l,int r){
	if(l>=r) return;
	
	int label = q[l], i = l-1, j= r+1;
	while(i<j){ //当i超过j(j超过i)后，i已经找不到比label小的数了
		do i++;while(q[i]<label);
		do j--;while(q[j]>label);
		if(i<j) swap(q[i],q[j]); //因为do 中的++运算在判断循环条件的前面，故可能出现i==j+1/i==j的情况, 此时q[i]>=q[j]，故不需要换位
		printf("i:%d, j:%d\n",i,j);
	}
	printf("End: i:%d, j:%d\n",i,j);
	quick_sort(q,l,j);
	quick_sort(q,j+1,r);
}

//2 1 4 3 3 6

//1 2 4 3 3 6
//0 1 2 3 4 5

int main(){
	int n;
	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;
}

结果证实了我们的推测：

归并

#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

using namespace std;

const int N = 1e6+10;

int q[N]={0};
int tmp[N]={0};


void merge_sort(int q[],int l,int r){
	if(l>=r) return; //区间中元素个数为1/0，return
	
	int mid = (l+r)/2;
	
	//先递归的原因是二路归并的有序性是自底向上保证的
	//故大规模问题的求解依赖于递归树底层的求解
	merge_sort(q,l,mid);
	merge_sort(q,mid+1,r);
	
	int k=0, i = l, j = mid+1;
	while(i<=mid&&j<=r){
		if(q[i]<q[j])
		tmp[k++]=q[i++];
		else
		tmp[k++]=q[j++];
	}
	while(i<=mid)tmp[k++] = q[i++];
	while(j<=r)tmp[k++] = q[j++];
	
  for(int i=0,j=l;j<=r;i++,j++){
 		q[j] = tmp[i];
 	}
	
}

//2 1 4 3 3 6

//1 2 4 3 3 6
//0 1 2 3 4 5

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

	merge_sort(q,0,n-1);
	
	
	for(int i=0; i<n; i++){
		printf("%d ",q[i]);
	}

	
	return 0;
}