快排+归并+整数二分

/*
eg:2
    1 2
用i则不能取到左边界，把x取值改成向上取整
用j则不能取到右边界，把x取值改成向下取整
取到边界会导致递归死循环
*/
#include<iostream>
#include<cstdio>
using namespace std;

const int N=1e6+10;

int n;
int q[N];

void quick_sort(int q[], int l, int r){
    if(l>=r) return;

    int x=q[l+r>>1],i=l-1,j=r+1;
    while(i < j){
        do i++; while(q[i]<x);
        do j--; while(q[j]>x);
        if(i<j) swap(q[i],q[j]);
    }

    //这里左半边排序不能改成我之前的模板(l,j-1)，因为x的位置在每次拍完序后没有被固定
    quick_sort(q,l,j);////用i要保证不用到q的左边界，x取值那也要调整。
    quick_sort(q,j+1,r);
}

int main(){
    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;
}

//AcWing 787. 归并排序
//实现思路，完善细节。
#include<cstdio>

using namespace std;

const int N=1e5+10;

int n;
int q[N],tmp[N];

void merge_sort(int q[],int l, int r){
    if(l>=r) return;

    int mid=l+r>>1;

    merge_sort(q,l,mid);
    merge_sort(q,mid+1,r);

    int i=l,j=mid+1;
    int k=0;
    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=l,j=0; i<=r; i++,j++) q[i]=tmp[j];

}
int main(){
    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;
}

//关键是定义性质，二分出这个性质的边界
//mid=(l+r+1)/2是因为向下取整，若l=r-1，则出现死循环
#include<iostream>
#include<cstdio>
using namespace std;

int n,m;
const int N=100010;
int q[N];

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

    while(m--){
        int x;
        scanf("%d",&x);

        int l=0,r=n-1;
        while(l<r){
            int mid=l+r>>1;
            if(q[mid]>=x) r=mid;
            else l=mid+1;
        }

        if(q[l]!=x) cout<<"-1 -1"<<endl;
        else{
            cout<<l<<‘ ‘;
            int l=0,r=n-1;
            while(l<r){
                int mid=l+r+1>>1;
                if(q[mid]<=x) l=mid;
                else r=mid-1;
            }
            cout<<r<<endl;
        }
    }
    return 0;
}