void quick_sort(int a[], int l, int r)
{
    int i = l, j = r;
    if (i >= j)
        return;
    int x = a[l + r >> 1];
    while (i < j)
    {
        while (a[i] < x)
            i++;
        while (a[j] > x)
            j--;
        if (i < j)
            swap(a[i], a[j]);
    }
    quick_sort(a, l, j);
    quick_sort(a, j + 1, r);
}