快速排序 （25 分）

題目描述：

著名的快速排序演算法裡有一個經典的劃分過程：我們通常採用某種方法取一個元素作為主元，通過交換，把比主元小的元素放到它的左邊，比主元大的元素放到它的右邊。 給定劃分後的 N 個互不相同的正整數的排列，請問有多少個元素可能是劃分前選取的主元？

例如給定 $N = 5$, 排列是1、3、2、4、5。則：

• 1 的左邊沒有元素，右邊的元素都比它大，所以它可能是主元；
• 儘管 3 的左邊元素都比它小，但其右邊的 2 比它小，所以它不能是主元；
• 儘管 2 的右邊元素都比它大，但其左邊的 3 比它大，所以它不能是主元；
• 類似原因，4 和 5 都可能是主元。

因此，有 3 個元素可能是主元。

輸入格式：

輸入在第 1 行中給出一個正整數 N（≤10​5​​）； 第 2 行是空格分隔的 N 個不同的正整數，每個數不超過 10​9​​。

輸出格式：

在第 1 行中輸出有可能是主元的元素個數；在第 2 行中按遞增順序輸出這些元素，其間以 1 個空格分隔，行首尾不得有多餘空格。

輸入樣例：

5
1 3 2 4 5

輸出樣例：

3
1 4 5

解題思路： 

今天上資料結構的時候老師講了快排這方面的知識，然後我就把這道PAT乙級題給寫了，之前一直不知道怎麼下筆。

AC程式碼：

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define MAX 1e5

int main()
{
    int N;
    cin >> N;
    int a[N], b[N];  //a陣列是有序的，b陣列是原陣列
    for (int i = 0; i < N; i++)
    {
        cin >> a[i];
        b[i] = a[i];
    }
    sort(a, a+N);
    int c[N];    //c是結果陣列
    int ans = 0, count = 0;  //ans用來記錄最大值
    for (int i = 0; i < N; i++)
    {
        if(a[i] == b[i] && b[i] > ans)
        {
            c[count++] = b[i];
        }
        ans = max(ans, b[i]);
    }
    cout << count << endl;
    for (int i = 0; i < count; i++)
    {
        if(i==0)
        {
            cout << c[i];
        }
        else
        {
            cout << " " << c[i];
        }
    }
    cout << endl;
    return 0;
}