快速排序c.docx. // 调用快速排序算法 quickSort(arr)

快速排序c++. int main() { std::vector<int> arr = {12, 7, 11, 9, 3, 5}; std::cout << "Original array: "; for (int num : arr) { std::cout << num << " "; } std::cout << std::endl; // 调用快速排序算法 quickSort(arr); std::cout << "Sorted array: "; for (int num : arr) { std::cout << num << " "; } std::cout << std::endl; return 0; } 快速排序是一种高效的排序算法，由英国计算机科学家C.A.R. Hoare在1960年提出。它的基本思想是分治法（Divide and Conquer），通过一趟排序将待排记录分隔成独立的两部分，其中一部分记录的关键字均比另一部分的关键字小，然后分别对这两部分记录继续进行排序，以达到整个序列有序的目的。 在这个C++代码示例中，快速排序的实现主要分为以下几个关键部分： 1. **主函数**：`main()`函数是程序的入口点，它创建了一个包含六个整数的`std::vector`数组`arr`，并打印原始未排序的数组。接着，调用`quickSort(arr)`函数对数组进行排序，最后再次打印排序后的数组。 2. **快速排序函数**：`quickSort(std::vector<int>& arr)` 是快速排序的主函数，它初始化了低索引`low`为0，高索引`high`为数组长度减1，然后调用了递归的`quickSort(arr, low, high)`函数。 3. **分区函数**：`partition(std::vector<int>& arr, int low, int high)`是快速排序的核心部分，它选取数组中的最后一个元素（`pivot`）作为枢轴，通过遍历数组将所有小于枢轴的元素移动到其左侧，大于或等于枢轴的元素移动到右侧。函数返回的是枢轴元素最终应处的索引`i + 1`。 4. **递归的快速排序函数**：`quickSort(std::vector<int>& arr, int low, int high)`负责递归调用自身，对枢轴左侧的子数组（`low`到`pi - 1`）和右侧的子数组（`pi + 1`到`high`）分别进行排序。这是快速排序算法实现的关键，每次递归都会减少待排序元素的数量，直到子数组只有一个元素或者为空，此时自然有序，递归结束。 快速排序的平均时间复杂度是O(n log n)，其中n是数组的元素数量。在最坏的情况下，即输入数组已经完全有序时，快速排序的时间复杂度退化为O(n^2)。然而这种情况很少发生，并且可以通过随机化枢轴选择来避免。快速排序在实践中通常表现得非常快，尤其是在处理大型数据集时，因为它的内部循环可以被高度优化，并且它的常数因子相对较小。 这个C++实现中，快速排序算法的效率主要依赖于`partition`函数的实现。通过使用双指针技术，该实现能够有效地将数组分成两个部分，减少了交换元素的次数。此外，由于`std::swap`函数的高效实现，交换操作对性能的影响也相对较小。 快速排序是一种广泛应用的排序算法，其效率、通用性和易于实现使得它在实际编程中备受青睐。此代码示例展示了如何在C++中实现快速排序，为理解和学习这种算法提供了一个清晰的实例。