C++实现的快速排序算法

需积分: 9 8 下载量 67 浏览量 更新于2024-09-21 1 收藏 823B TXT 举报
"这篇资源是关于使用C++实现快速排序算法的一个简单示例,已通过编译并可以正常运行。程序包含主函数main、Partition函数和QuickSort函数,用于完成数组的输入、排序以及输出过程。" 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。它的基本思想是采用分治法,通过选取一个基准值(pivot),将待排序的数组分为两部分,一部分的所有元素都小于或等于基准值,另一部分的所有元素都大于基准值。然后对这两部分再分别进行快速排序,直到所有元素都有序。 在这个C++代码中,快速排序的实现主要包含以下几个关键部分: 1. `main`函数:这是程序的入口点,首先定义了一个大小为5的整型数组`a`,然后从用户处获取输入以填充数组。调用`QuickSort`函数对数组进行排序,最后输出排序后的结果。 2. `Partition`函数:这是快速排序的核心,它接收一个数组`a`,以及两个下标`p`和`r`,表示需要处理的子数组范围。函数内部使用双指针技术,`i`从`p`向右移动,`j`从`r`向左移动,当`i`找到第一个大于或等于基准值的元素,`j`找到第一个小于或等于基准值的元素时,交换这两个位置的元素。这个过程会持续到`i`和`j`相遇,此时基准值被放在了正确的位置,返回`j`作为新的分区点。 3. `QuickSort`函数:这是一个递归函数,接收数组`a`、起始下标`p`和结束下标`r`。如果`p`小于`r`,则先调用`Partition`函数确定分区点`q`,然后分别对`p`到`q-1`和`q+1`到`r`的子数组进行递归调用`QuickSort`,实现整个数组的排序。 快速排序的时间复杂度平均为O(n log n),在最坏情况下(输入数组已经完全有序或逆序)为O(n^2),但这种情况在实际应用中很少出现。空间复杂度主要取决于递归调用的深度,通常为O(log n)。由于其效率高且易于实现,快速排序在实际编程中被广泛使用。