3路快速排序（荷兰国旗问题）

在这里，我们将看到快速排序技术，但我们将使用三路快速排序。基本的快速排序技术只是找到一个元素作为枢轴，然后围绕枢轴对数组进行分区，之后，在枢轴的左右子数组上递归。

三路快速排序类似，但有三个部分。数组arr[1到n]被分为三个部分。

• arr[1到i]
• arr[i + 1, j]
• arr[j + 1, n]

算法

partition(arr, left, right, i, j) −

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begin
   if right – left <= 1, then
      if arr[right] < arr[left], then
         swap arr[right] and arr[left]
      i := left
      j := right
      return
   end if
   mid := left, pivot = arr[right]
   while mid <= right, do
      if arr[mid] < pivot, then
         swap arr[left], arr[mid]
         increase left and mid by 1
      else if arr[mid] = pivot, then increase mid by 1
      else
         swap arr[mid], arr[right]
         decrease right by 1
   done
   i := left – 1
   j := mid
end

快速排序（arr，左，右） -

begin
   if left >= right, then
      return
   end if
   define i and j
   partition(arr, left, right, i, j)
   quicksort(arr, left, i)
   quicksort(arr, j, right)
end

Example

示例

#include
#include
using namespace std;
void partition(int arr[], int left, int right, int &i, int &j) {
   if (right - left <= 1) {
      if (arr[right] < arr[left])
         swap(arr[right], arr[left]);
      i = left;
      j = right;
      return;
}
int mid = left;
int pivot = arr[right];
while (mid <= right) {
   if (arr[mid] pivot)
         swap(arr[mid], arr[right--]);
   }
   i = left-1;
   j = mid;
}
void quicksort(int arr[], int left, int right) {
   if (left >= right) //1 or 0 elements
      return;
   int i, j;
   partition(arr, left, right, i, j);
   quicksort(arr, left, i);
   quicksort(arr, j, right);
}
void display(int arr[], int n) {
   for (int i = 0; i < n; ++i)
   cout << " " << arr[i];
   cout << endl;
}
int main() {
   int a[] = {4, 9, 4, 3, 1, 9, 4, 3, 9, 4, 3, 1, 4};
   int n = sizeof(a) / sizeof(int);
   display(a, n);
   quicksort(a, 0, n - 1);
   display(a, n);
}

输出

4 9 4 3 1 9 4 3 9 4 3 1 4
1 1 3 3 3 4 4 4 4 4 9 9 9