using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Diagnostics;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace Alg;
class Program // БЫСТРАЯ СОРТИРОВКА (В лучшем случае O(n*log(n)), в худшем O(n^2))
{
    static void Main(string[] args)
    {
        int[] myArray = randomGenerate(10, 1, 100); // Создаем массив из 10000 элементов со значениями от 1 до 1000000

        Console.WriteLine("Исходный массив:");
        printArray(myArray); // Выводим массив на экран

        quickSort(myArray, 0, myArray.Length - 1); // Сортируем массив быстрой сортировкой
        Console.WriteLine("Отсортированный массив:");
        printArray(myArray); // Выводим отсортированный массив на экран
    }

    static int[] randomGenerate(int size, int minValue, int maxValue)
    {
        Random rnd = new Random();
        int[] array = new int[size];
        for (int i = 0; i < size; i++)
        {
            array[i] = rnd.Next(minValue, maxValue + 1); // Генерируем случайное число от minValue до maxValue
        }
        return array;
    }

    static void printArray(int[] array)
    {
        foreach (int num in array)
        {
            Console.Write(num + " ");
        }
        Console.WriteLine();
    }

    static void quickSort(int[] array, int low, int high)
    {
        if (low < high)
        {
            int pivotIndex = partition(array, low, high);

            // Рекурсивно сортируем элементы до и после опорного элемента
            quickSort(array, low, pivotIndex - 1);
            quickSort(array, pivotIndex + 1, high);
        }
    }

    static int partition(int[] array, int low, int high)
    {
        int pivot = array[high];
        int i = low - 1; // Индекс меньшего элемента

        for (int j = low; j < high; j++)
        {
            // Если текущий элемент меньше или равен опорному
            if (array[j] <= pivot)
            {
                i++;

                // Обмен значениями
                int temp = array[i];
                array[i] = array[j];
                array[j] = temp;
            }
        }

        // Обмен значениями
        int temp1 = array[i + 1];
        array[i + 1] = array[high];
        array[high] = temp1;

        return i + 1;
    }
}