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C++快速排序程序

2023-07-12 06:26:05 深夜i -- --

C++ 快速排序程序排序算法数据结构

快速排序是一种常见的排序算法，其在C++中的实现非常简单。这篇文章将介绍如何编写一个快速排序程序，并讨论其基本原理及其优缺点。

快速排序的基本原理是分治法：将数组分成两个子数组，其中一个子数组的所有元素都比另一个子数组的所有元素小，然后递归地对两个子数组进行排序。在递归过程中，我们将选择一个元素，并重新安排数组，使得该元素左侧的所有元素都比它小，右侧的所有元素都比它大。

为了实现快速排序，我们需要考虑两个基本问题：如何选取一个元素以分割数组，以及如何重新安排数组。在大多数实现中，我们将选择数组的最后一个元素作为分割元素。然后，我们将所有小于分割元素的元素移动到数组的左侧，所有大于分割元素的元素移动到数组的右侧。最后，我们递归地对这个分割元素左侧和右侧的子数组进行排序。

下面是使用C++实现快速排序的示例代码：


void quicksort(int arr[], int low, int high) {
  if (low >= high)
    return;
  
  int pivot = arr[high];
  int i = low;
  for (int j = low; j < high; j++) {
    if (arr[j] <= pivot) {
      swap(arr[i], arr[j]);
      i++;
    }
  }
  swap(arr[i], arr[high]);
  quicksort(arr, low, i - 1);
  quicksort(arr, i + 1, high);
}

在这个实现中，我们定义了一个递归函数`quicksort`，该函数接受三个参数：数组`arr`，数组的起始索引`low`，以及数组的结束索引`high`。如果`low>=high`，就意味着数组已经排序好了，所以我们不需要继续操作。

在其他情况下，我们选择分割元素为组中的最后一个元素，然后定义一个指针`i`，并将其初值赋为`low`。我们通过循环遍历数组中除最后一个元素外的所有元素，如果元素arr [j]小于或等于分割元素，则将其移动到左侧，并将指针i增加1。最后，我们将分割元素从最后的位置移动到指针`i`当前所指向的位置。

最后，我们递归地对分割元素左侧和右侧的子数组进行排序。这个实现可以在O（n log n）的时间复杂度内排序n个元素，但它可能会在最坏情况下达到O（n ^ 2）的时间复杂度。

总的来说，快速排序是一种快速而简单的排序算法，可以轻松应对各种排序场景。通过理解快速排序程序的基本原理和实现，您可以轻松编写快速且高效的快速排序程序。

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