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C++队列排序

2023-06-23 16:17:08 深夜i -- --

C++ 队列排序算法数据结构排序算法

C++是一种高效、灵活的编程语言，有着广泛的应用场景。其中，队列是一种基本的数据结构，具有先进先出（FIFO）的核心特性。在C++中，可以通过队列来实现各种算法，如排序。

队列排序是一种常见的排序算法，它可以通过将待排序的元素依次放入队列中，再按照从小到大的顺序依次取出队首元素，从而完成排序。具体来说，可以采用以下步骤来实现队列排序：

1. 创建一个队列并将待排序的元素放入队列中；

2. 从队列中取出第一个元素为基准值，将其保存到一个变量中；

3. 遍历队列中的所有元素，将小于等于基准值的元素放入一个新队列中，将大于基准值的元素放入另一个新队列中；

4. 递归地对小于等于基准值的队列进行排序，然后将其连接到基准值，再递归地对大于基准值的队列进行排序，最后将其连接到基准值之后；

5. 返回已排序好的队列。

下面是一个简单的C++队列排序的实现示例：


#include <iostream>
#include <queue>
using namespace std;
// 对队列进行排序
queue<int> sortQueue(queue<int> unsortedQueue) {
  // 如果队列为空，则返回空队列
  if (unsortedQueue.empty()) {
    return queue<int>();
  }
  
  queue<int> sortedQueue;
  sortedQueue.push(unsortedQueue.front());
  unsortedQueue.pop();
  // 遍历所有元素
  while (!unsortedQueue.empty()) {
    int current = unsortedQueue.front();
    unsortedQueue.pop();
    if (current <= sortedQueue.front()) {
      // 小于等于基准值
      sortedQueue.push(current);
    } else {
      // 大于基准值
      queue<int> biggerQueue;
      biggerQueue.push(current);
      while (!unsortedQueue.empty()) {
        current = unsortedQueue.front();
        unsortedQueue.pop();
        if (current <= sortedQueue.front()) {
          sortedQueue.push(biggerQueue.front());
          biggerQueue.pop();
          sortedQueue.push(current);
        } else {
          biggerQueue.push(current);
        }
      }
      sortedQueue.push(biggerQueue.front());
      biggerQueue.pop();
    }
  }
  
  // 递归排序小于等于基准值的队列
  queue<int> smallerQueue = sortQueue(queue<int>(sortedQueue.begin() + 1, sortedQueue.end()));
  smallerQueue.push(sortedQueue.front());
  // 递归排序大于基准值的队列
  queue<int> biggerQueue = sortQueue(queue<int>(sortedQueue.begin() + 1, sortedQueue.end()));
  while (!biggerQueue.empty()) {
    smallerQueue.push(biggerQueue.front());
    biggerQueue.pop();
  }
  
  return smallerQueue;
}
int main() {
  queue<int> unsortedQueue;
  unsortedQueue.push(10);
  unsortedQueue.push(5);
  unsortedQueue.push(2);
  unsortedQueue.push(8);
  
  queue<int> sortedQueue = sortQueue(unsortedQueue);
  
  while (!sortedQueue.empty()) {
    cout << sortedQueue.front() << " ";
    sortedQueue.pop();
  }
  cout << endl;
  
  return 0;
}

在本示例中，我们使用了C++ STL库中的queue来表示队列，通过队列的front和pop方法来访问和弹出队列元素。sortQueue函数中通过递归调用该函数来对小于等于基准值和大于基准值的队列进行排序。具体实现过程中还包含了一些边界条件的处理，如队列为空等。

综上所述，C++队列排序是一种简单而有效的排序算法，可以利用队列的先进先出性质和递归调用来实现。通过这种算法，我们可以更好地理解和掌握C++的数据结构和算法，并在实际应用中提高效率和性能。

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