快速排序源程序（C++）

### 快速排序源程序（C++） #### 知识点概述 本篇文章将围绕一个简单的C++快速排序源程序进行解析，旨在帮助读者理解快速排序的基本原理、算法实现细节以及代码逻辑。快速排序是一种非常高效的排序算法，采用分治策略来把一个序列分为较小和较大的两个子序列，然后递归地排序两个子序列。 #### 快速排序基本原理 快速排序的核心思想是通过一趟排序将待排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。 1. **选择基准**：从数列中挑出一个元素，称为“基准”（pivot）。 2. **分区操作**：重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面（相同的数可以到任一边）。在这个分割结束之后，该基准就处于数列的中间位置。这个称为分割（partition）操作。 3. **递归排序子序列**：递归地把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。 #### C++实现详解 接下来我们将详细分析给出的C++代码片段，以更好地理解快速排序的具体实现方式。 ##### 代码结构与功能 1. **头文件引入**： ```cpp #include<iostream> #include<iomanip> using namespace std; ``` 这里包含了输入输出流库 `<iostream>` 和格式化输入输出库 `<iomanip>`，并声明了全局使用标准命名空间。 2. **数组初始化**： ```cpp const int n = 10; int A[n] = {45, 31, 52, 1, 26, 3, 56, 10, 12, 50}; ``` 定义了一个长度为10的整型数组 `A`，并初始化了一些数值。 3. **输出函数**： ```cpp void OUTPUTLIST() { for (int i = 0; i < n; i++) cout << A[i] << setw(5); } ``` 此函数用于输出数组中的元素，每个元素之间有5个空格。 4. **分区函数**： ```cpp int PARTITION(int p, int r) { int c; int x = A[r]; // 选定基准 int i = p - 1; int j = p; while (j <= r) { if (A[j] <= x) { i++; c = A[i]; A[i] = A[j]; A[j] = c; j++; } else { j++; } } return i; } ``` 分区函数的主要作用是找到基准元素，并将数组分为两个部分，左边的元素都小于等于基准元素，右边的元素都大于基准元素。这里基准元素选取为最后一个元素。 5. **快速排序函数**： ```cpp void QUICKSORT(int p, int r) { if (p < r) { int t = PARTITION(p, r); QUICKSORT(p, t - 1); QUICKSORT(t + 1, r); } } ``` 递归调用 `QUICKSORT` 函数来对左右两个子数组进行排序，直到子数组为空或只有一个元素时停止递归。 6. **主函数**： ```cpp void main() { cout << "前"; OUTPUTLIST(); QUICKSORT(0, n - 1); cout << endl; cout << "后"; OUTPUTLIST(); cout << endl; } ``` 主函数首先输出排序前的数组状态，接着调用 `QUICKSORT` 对数组进行排序，最后输出排序后的数组状态。 #### 总结 通过对上述C++快速排序程序的详细解析，我们可以了解到快速排序的基本思路及其在C++中的具体实现方式。快速排序因其高效性而被广泛应用于各种场景，尤其是在大数据量的情况下表现尤为突出。希望本文能够帮助读者更好地理解和掌握快速排序这一经典排序算法。