计算机算法设计与分析，运用c++完成下列题目：（1） 快速排序 算法设计：给定n个元素的序列{1,2,…, n }，使用C++编写快速排序算法程序，对该序列进行排序。 例如：5个元素的集合{1,8,5,20,6} 输出结果：1 5 6 8 20

计算机算法设计与分析是研究如何解决特定问题的一系列步骤和规则，其中快速排序是一种常用的高效排序算法。它的基本思想是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，直到整个序列有序。

下面是C++实现快速排序的基本步骤：

#include <iostream>
using namespace std;

// 交换两个元素的位置
void swap(int* a, int* b) {
    int temp = *a;
    *a = *b;
    *b = temp;
}

// 分区函数，将数组分为两部分，返回基准值的最终位置
int partition(int arr[], int low, int high) {
    int pivot = arr[high]; // 基准值
    int i = (low - 1); // 小于基准值的元素下标

    for (int j = low; j <= high - 1; j++) {
        if (arr[j] < pivot) {
            i++; // 移动小于基准值的指针
            swap(&arr[i], &arr[j]);
        }
    }
    swap(&arr[i + 1], &arr[high]);
    return (i + 1);
}

// 快速排序函数
void quickSort(int arr[], int low, int high) {
    if (low < high) {
        // 找到分区点
        int pi = partition(arr, low, high);

        // 对分区左边和右边的部分递归地进行排序
        quickSort(arr, low, pi - 1);
        quickSort(arr, pi + 1, high);
    }
}

// 测试示例
int main() {
    int arr[] = {1, 8, 5, 20, 6};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    cout << "Original array: ";
    for (int i = 0; i < n; i++)
        cout << arr[i] << " ";

    quickSort(arr, 0, n - 1);

    cout << "\nSorted array: ";
    for (int i = 0; i < n; i++)
        cout << arr[i] << " ";

    return 0;
}

当你运行这个程序，输入序列 `{1, 8, 5, 20, 6}`，它会输出已排序的结果：`1 5 6 8 20`。