#include<iostream>
using namespace std;
void middl(int &p,int &q,int &r)//找枢轴，然后把枢轴位置都换到第一位,左中右从小到大，取中值，放在左边第一个
{
if (p > q) swap(p, q);
if (p > r) swap(p, r);
if (q > r) swap(q, r);
swap(p, q);
}
void quicksort(int *a,int L,int R)//和枢轴相同的数可以和枢轴放一起来缩小下次快排的规模
{
if (L < R)
{
int mid = (L + R)/2;
middl(a[L],a[mid],a[R]);
int count1 = L, count2 = R;
int i = L, j = R, key = a[L];
while (i < j)//一趟快排的总控制
{
while (i < j && a[j] > key)j--;//控制j从后往前找第一比key小的
while (i < j)
{
if (a[j] == key)//在右边找到和枢轴相同的数放到数组最右端
{
int term;
term = a[count2];
a[count2] = a[j];
a[j] = term;//在右边找到和枢轴相同的数放到数组最右端
count2 --;
j--;
while (i < j && a[j] > key)j--;//找到和key相同的数移动后还要继续找比key小的
}
else
{
a[i++] = a[j];//因为轴值已经记录为key，而a[0]为轴值
break;//加个break是为了一旦找到比key值小的就不再循环
}
}
while (i < j && a[i] < key)i++;//控制i从右往左找第一个比key大的
while (i < j)
{
if(a[i] == key)//在左边找到的和key相同的值放到数组最左端
{
int term;
term = a[count1];
a[count1] = a[i];
a[i] = term;//在左边找到的和key相同的值放到数组最左端
count1 ++;
i++;
while (i < j && a[i] < key)i++;
}
else
{
a[j--] = a[i];
break;
}
}
}
a[i] = key;//现在a[i]里面值并不是key而是最近比key大或者小的值，但是已经赋值给了i或者j最近变动的地方，所以要复制key，也没有事情
int pivot = i;//用一个变量保存当前枢轴位置，因为下边ij都变了，
for(int t1 = L;t1 < count1;t1 ++)//最左边与key值相同的数，与i左边的值交换
{
int term;
term = a[--i];
a[i] = a[t1];
a[t1] = term;
}
for(int t2 = R;t2 > count2;t2 --)//最左边与key值相同的数，与i左边的值交换
{
int term;
term = a[++j];
a[j] = a[t2];
a[t2] = term;
}
quicksort(a,L,pivot - count1 - 1 + L);
quicksort(a,pivot + R - count2 + 1,R);
}
}
int main()
{
int num;
cout<<"请输入排序的规模！"<<endl ;
cin>> num;
int *a = new int[num];
int i;
for(i = 0;i < num;i++)
{
cin>>a[i];
}
cout<<"输出原始数组！"<<endl;
for(i = 0;i < num;i++)
{
cout<<a[i]<< " ";
}
cout<<endl;
quicksort(a,0,num - 1);
for(i = 0;i < num;i++)
{
cout<<a[i]<< " ";
}
cout<<endl;
return 0;
}