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C++快速排序算法：快速排序的原理、代码和优化技巧

2023-07-05 04:35:58 深夜i -- --

快速排序原理代码优化技巧 C++

快速排序是C++中常见的一种高效的排序算法，其原理是通过选择一个基准元素将待排序序列分成两个部分，使得左侧部分的所有元素都小于等于基准元素，右侧部分的所有元素都大于等于基准元素，然后递归地对左右两部分进行排序，最终得到有序序列。

下面是C++实现快速排序的代码：


void quickSort(int arr[], int left, int right)
{
  int i = left, j = right;
  int pivot = arr[(left + right) / 2];
  while (i <= j) {
    while (arr[i] < pivot) {
      i++;
    }
    while (arr[j] > pivot)
      j--;
    
    if (i <= j) {
      std::swap(arr[i], arr[j]);
      i++;
      j--;
    }
  }
  if (left < j) {
    quickSort(arr, left, j);
  }
  if (i < right) {
    quickSort(arr, i, right);
  }
}

在实际使用中，快速排序的效率还可以进一步提升。常见的优化技巧包括：

1.随机化基准位置

基准元素的选择很重要，如果选择的不当可能导致最坏时间复杂度达到O(n^2)。因此，可以随机选择基准元素的位置，避免选取最大或最小值作为基准元素。

2.三数取中找基准

为了避免选取不当的基准元素，可以采取三数取中的方法，即选择序列左端、右端和中间的数，然后取这三个数的中位数作为基准元素。

3.优化递归

递归调用是快速排序过程中的关键瓶颈之一。可以采用尾递归或非递归方法来替代递归调用，以减少函数调用的开销。

总之，快速排序是一种高效的排序算法，代码简洁易懂，在实际使用中还可以通过不同的优化技巧进一步提升其性能。

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