#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>


void printArray(int * array, int len){
  for (int i = 0; i < len; i++){
    printf("%d ", array[i]);
  }
  puts("\n");
}

void swap(int * array, int x, int y){
  int tmp = array[x];
  array[x] = array[y];
  array[y] = tmp;
}

int partition(int * array, int lo, int hi){
  int pivot = array[hi];
  int i = lo - 1;
  for (int j = lo; j <= hi - 1; j++) {
    if (array[j] <= pivot) {
      i++;
      swap(array, i, j);
    }
  }
  swap(array, i+1, hi);
  return i+1;
}

void quicksort(int * array, int lo, int hi){
  //printArray(array, hi);
  if (lo < hi) {
    int p = partition(array, lo, hi);
    quicksort(array, lo, p-1);
    quicksort(array, p+1, hi);
  }
}

void randArray(int * array, int size){
  printf("Creating array of size: %d\n", size);
  int mod = size * 10;
  for (int i = 0; i < size; i++){
    array[i] = rand() % mod;
  }
}


void bubblesort(int * array, int size){
  for (int i=0; i < size; i++){
    for (int j=i+1; j < size; j++){
      if (array[i] > array[j]){
	swap(array, i, j);
      }
    }
  }
}

void selectionsort(int * array, int size){
  int min;
  int minindex;
  for (int i=0; i < size; i++){
    min = array[i];
    minindex = i;
    for (int j=i+1; j < size; j++){
      if (min > array[j]){
	min = array[j];
	minindex = j;
      }
    }
    swap(array, i, minindex);
  }
}


int main(int argc, char ** argv){

  if (argc != 2) {
    fprintf(stderr, "Usage: sort size\n");
    exit(1);
  }

  int size = atoi(argv[1]);
  if (size < 2) {
    fprintf(stderr, "size should be greater than 1\n");
    exit(1);
  }

  int array[size];
  // create random array
  randArray(array, size);
  printArray(array, size);

  quicksort(array, 0, size-1);
  printf("quicksort\n");
  printArray(array, size);

  // create random array
  randArray(array, size);
  printArray(array, size);
  bubblesort(array, size);
  printf("bubblesort\n");
  printArray(array, size);

  // create random array
  randArray(array, size);
  printArray(array, size);
  selectionsort(array, size);
  printf("selectionsort\n");
  printArray(array, size);

}