著名的快速排序算法里有一个经典的划分过程：我们通常采用某种方法取一个元素作为主元，通过交换，把比主元小的元素放到它的左边，比主元大的元素放到它的右边。 给定划分后的 N 个互不相同的正整数的排列，请问有多少个元素可能是划分前选取的主元？
例如给定 $N = 5$, 排列是1、3、2、4、5。则：

• 1 的左边没有元素，右边的元素都比它大，所以它可能是主元；
• 尽管 3 的左边元素都比它小，但其右边的 2 比它小，所以它不能是主元；
• 尽管 2 的右边元素都比它大，但其左边的 3 比它大，所以它不能是主元；
  类似原因，4 和 5 都可能是主元。
  因此，有 3 个元素可能是主元。

输入格式：
输入在第 1 行中给出一个正整数 N（≤10⁵）； 第 2 行是空格分隔的 N 个不同的正整数，每个数不超过 10^​9。
输出格式：
在第 1 行中输出有可能是主元的元素个数；在第 2 行中按递增顺序输出这些元素，其间以 1 个空格分隔，行首尾不得有多余空格。

输入样例：
5
1 3 2 4 5
输出样例：
3
1 4 5

思路：这题我本身无从下手，后来参考了别人的代码才发现是自己对快排的理解不够深导致的。快排寻找一个主元，交换后主元左边的都比主元小，右边都比主元大。而现在题目要求我们在一串数字中寻找一个主元，并满足上述条件。我们可以理解成：题目已经帮我们完成了寻找主元并交换的过程。也就是说，按照快排的步骤，接下来就该将主元左右两边的数分别调用递归进行进行快排。这暗示我们一个很重要的信息：第一个主元已经归位了，已经摆放在了有序数组中他应该在位置。
所以做法先将数字列入数组vec1中，然后复制一个数组vec2，将vec2进行排序再逐个与vec1比较，相等则说明是主元（×）
于是第一次写的代码如下：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
int main()
{
	int n;
	bool flag = false;
	cin >> n;
	vector<int> vec1, vec2, vec3;
	for (int i = 0; i < n; i++)
	{
		int num;
		cin >> num;
		vec1.push_back(num);
		vec2.push_back(num);
	}
	sort(vec2.begin(), vec2.end());
	for (int i = 0; i < vec1.size(); i++)
		if (vec1[i] == vec2[i])
			vec3.push_back(vec1[i]);
	sort(vec3.begin(), vec3.end());
	cout << vec3.size() << endl;
	for (int i = 0; i < vec3.size(); i++)
	{
		if (i != 0) cout << ' ';
		cout << vec3[i];
	}
	return 0;
}

然而这段代码只能通过4个样例，随后发现之前说的“相等则说明是主元”比较片面，有一个极端的例子比如：54321，复制数组并排序后发现3是相等的，可是3不满足左边都比他小，右边都比他大的情况。所以要在条件上再加一条，“相等，且左边的最大值都比他小，则说明是主元”
更改后代码如下：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
int main()
{
	int n;
	bool flag = false;
	cin >> n;
	vector<int> vec1, vec2, vec3;
	for (int i = 0; i < n; i++)
	{
		int num;
		cin >> num;
		vec1.push_back(num);
		vec2.push_back(num);
	}
	int MAX = 0;
	sort(vec2.begin(), vec2.end());
	for (int i = 0; i < vec1.size(); i++)
	{
		if (vec1[i] == vec2[i] && vec1[i] > MAX) //更改后的条件
			vec3.push_back(vec1[i]);
		if (vec1[i] > MAX) //MAX用来记录左边的最大值
			MAX = vec1[i];
	}
	sort(vec3.begin(), vec3.end());
	cout << vec3.size() << endl;
	for (int i = 0; i < vec3.size(); i++)
	{
		if (i != 0) cout << ' ';
		cout << vec3[i];
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

注意最后要cout << endl;来输出换行，可能表示当不存在主元时，要输出0然后换两行