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C++随机生成+快速排序技巧

2023-07-13 02:03:33 深夜i -- --

C++ 随机生成快速排序技巧算法优化

C++语言作为一种高级编程语言，在程序设计中极为重要。它不仅支持面向对象编程，也支持底层操作，如随机数生成和快速排序。下面将介绍一些C++中随机生成和快速排序技巧。

首先，让我们来看一下C++中如何生成随机数。C++中提供了许多库函数，例如rand、srand等，能够帮助我们生成随机数。这些函数的缺点是它们生成的随机数是在一定范围内的，过于简单，不够随机，因而容易被恶意攻击者破解，导致系统安全性下降。因此，我们需要一些更高级别的随机数生成算法，例如MT19937。

MT19937算法是一种由梅森（Mersenne）素数生成的伪随机数生成器。它具有高质量的随机数序列和良好的性能。在C++中，可以通过头文件#include 来使用MT19937算法，通过如下代码可以生成质量较高的随机数。


std::random_device rd;
std::mt19937 gen(rd());
std::uniform_int_distribution<> dis(1, 100);
int random_num = dis(gen);

其中random_device是C++ 11新增的类，用于生成真正随机的数值，以保障随机数更加随机。

然后，让我们看一下C++中的快速排序算法。C++中提供了标准库函数std::sort来进行排序，但它仅适用于标准容器类型。如果我们想自己手写快速排序算法，就需要注意一些细节。

快速排序算法的核心思路是“分治”，即将原序列分为若干子序列进行排序，最后合并成排好序的序列。具体的实现过程包括：

1.选定一个关键字，将序列分为两部分，一部分小于等于关键字，一部分大于等于关键字。

2.递归将两部分序列排序，合并。

在C++中，我们可以这样实现快速排序算法。


void quick_sort(int array[], int left, int right) {
  if (left < right) {
    int i = left, j = right, key = array[left];
    while (i < j) {
      while (i < j && array[j] > key)
        j--;
      
      if (i < j) {
        array[i] = array[j];
        i++;
      }
      while (i < j && array[i] < key) {
        i++;
      }
      if (i < j) {
        array[j] = array[i];
        j--;
      }
    }
    array[i] = key;
    quick_sort(array, left, i - 1);
    quick_sort(array, i + 1, right);
  }
}

上述代码使用了核心思路，通过递归实现了快速排序。

综上所述，C++中随机生成和快速排序算法都是非常重要的技巧。通过合理的应用，我们能够使程序更加优秀、高效。当然，除了随机生成和快速排序外，C++还有很多其他的函数和特性需要我们去掌握和应用。希望本文对您有所帮助。

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