用c++编程,用STL的容器vector和算法partition实现快速排序功能,并逐句解释
时间: 2024-02-22 13:54:57 浏览: 177
C++实现STL容器之Vector
好的,让我来回答你的问题。
首先,快速排序是一种常用的排序算法,它的时间复杂度为O(nlogn)。这种算法的核心思想是通过不断地将未排序的序列划分为两个子序列,其中一个子序列的所有元素都比另一个子序列的所有元素小(或大),然后再对这两个子序列分别进行快速排序,直到整个序列有序为止。
接下来,我将使用C++语言的STL库中的vector容器和partition算法来实现快速排序。vector是一种动态数组,可以在运行时动态增加或减少元素的个数,而partition算法是STL库中用于将容器中的元素按照指定条件分为两组的算法。
下面是具体的代码实现:
```c++
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
// 定义快速排序函数
void quicksort(vector<int>& nums, int left, int right) {
if (left >= right) return;
int pivot = nums[left]; // 以序列的第一个元素作为基准值
auto mid = partition(nums.begin() + left, nums.begin() + right + 1, [pivot](const int& num) {return num < pivot;});
int pos = mid - nums.begin(); // 记录基准值的最终位置
nums[pos] = pivot; // 将基准值放到正确的位置上
quicksort(nums, left, pos - 1); // 对左边子序列进行快速排序
quicksort(nums, pos + 1, right); // 对右边子序列进行快速排序
}
int main() {
vector<int> nums = {4, 2, 1, 5, 3};
quicksort(nums, 0, nums.size() - 1);
for (auto num : nums) {
cout << num << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}
```
在上面的代码中,我们首先定义了一个quicksort函数来实现快速排序。该函数接收一个vector容器和序列的左右边界,其中left和right分别表示序列中的第一个元素和最后一个元素的下标。
在函数体中,我们首先判断左右边界是否相等或left是否大于right,如果成立则直接返回。否则,我们将序列的第一个元素作为基准值(pivot),并使用STL库中的partition算法将容器中的元素按照基准值分为两组。
具体来说,我们将partition函数的第一个参数设为nums.begin() + left,表示从序列中的第left个元素开始,第二个参数设为nums.begin() + right + 1,表示到序列中的第right个元素结束。第三个参数是一个lambda表达式,它用于指定如何判断元素是否应该放到第一组中。在这里,我们使用num < pivot来判断元素是否小于基准值pivot。partition函数返回的是一个迭代器,该迭代器指向第二个组的第一个元素。
接下来,我们将基准值pivot放到正确的位置上,即将nums[pos]设为pivot,其中pos是基准值pivot在容器中的最终位置。
最后,我们使用递归的方式对左边子序列和右边子序列进行快速排序。
在main函数中,我们定义了一个vector容器nums,并将其初始化为{4, 2, 1, 5, 3}。然后,我们调用quicksort函数对序列进行排序,并使用for循环将排序后的序列输出到控制台上。
希望这个回答能够解决你的问题。
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