Quick Sort

快速排序是由东尼·霍尔所发展的一种排序算法。在平均状况下，排序n个项目要Ο(n log n)次比较。在最坏状况下则需要Ο(n2)次比较，但这种状况并不常见。事实上，快速排序通常明显比其他Ο(n log n)算法更快，因为它的内部循环（inner loop）可以在大部分的架构上很有效率地被实现出来。
快速排序使用分治法（Divide and conquer）策略来把一个序列（list）分为两个子序列（sub-lists）。

步骤为：

从数列中挑出一个元素，称为”基准”（pivot），
重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面（相同的数可以到任一边）。在这个分区结束之后，该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区（partition）操作。
递归地（recursive）把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。
递归的最底部情形，是数列的大小是零或一，也就是永远都已经被排序好了。虽然一直递归下去，但是这个算法总会结束，因为在每次的迭代（iteration）中，它至少会把一个元素摆到它最后的位置去。
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%BF%AB%E9%80%9F%E6%8E%92%E5%BA%8F


//Quick Sort
using System;
class Solution {
static void Main(String[] args) {
//Initializing array
int[] arr = {9,4,8,3,1,2,5};
Console.WriteLine("Initial Array");
Console.WriteLine(String.Join(" ", arr));
quickSort(arr,0,arr.Length-1);

}
//Sorting in non decreasing order
private static void quickSort(int[] arr,int i,int j) {
if(i < j)
{
int pos = partition(arr,i,j);
quickSort(arr,i,pos-1);
quickSort(arr,pos+1,j);
}

}

private static int partition(int[] arr,int i,int j) {
int pivot = arr[j];
int small = i-1;
for(int k = i;k<j;k++)
{
if(arr[k] <= pivot)
{
small++;
swap(arr,k,small);

}

}
swap(arr,j,small+1);
Console.WriteLine("Pivot= "+arr[small+1]);
Console.WriteLine(String.Join(" ", arr));
return small+1;

}

private static void swap(int[] arr, int k, int small) {
int temp;
temp = arr[k];
arr[k] = arr[small];
arr[small] = temp;

}

}