C++快速排序详解与源码实现
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更新于2024-09-04
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快速排序是一种高效的排序算法,本文档展示了C++实现快速排序的源码。快速排序的基本思想是分治法,通过选取一个基准值(pivot),将数组划分为两个部分,一部分包含所有小于基准值的元素,另一部分包含所有大于基准值的元素。整个过程递归地对这两部分进行排序,直到整个数组有序。
源代码的关键部分包括一个名为`sort_quick`的函数,该函数接受三个参数:一个整型数组`nArr`,数组的起始索引`nHead`,以及结束索引`nTail`。首先,函数检查数组长度是否大于1,若长度小于等于1则认为数组已经排序,直接返回。
在函数内部,定义了两个指针`i`和`j`,分别表示当前搜索范围的起始和结束。初始化基准值`nPivot`为数组的首元素`nArr[nHead]`。接着进入一个while循环,条件是`i`小于`j`。在这个循环中,有两个嵌套的while循环:
1. 外层循环:寻找第一个小于`nPivot`的元素。从`j`指向的元素开始向前搜索,当找到一个小于`nPivot`的元素时,将它与`nArr[i]`交换,然后`j`自减1。
2. 内层循环:寻找第一个大于`nPivot`的元素。从`i`指向的元素开始向后搜索,如果找到一个大于`nPivot`的元素,则与`nArr[j]`交换,然后`i`自增1。
当外层循环找到满足`i >= j`的条件时,即没有更多的元素需要交换,说明基准值已经找到了合适的位置,将`i`和`j`的值更新,然后退出内层循环。这个过程会一直持续到整个数组有序,或者`i`和`j`相遇。
值得注意的是,快速排序是非稳定的排序算法,这意味着在排序过程中相等元素的相对顺序可能会发生变化。同时,由于快速排序的平均时间复杂度为O(n log n),在实践中被广泛应用,尤其是在处理大规模数据时。
总结来说,C++中的快速排序源码体现了快速排序的核心逻辑,通过递归和两个指针的移动,不断分割和重新组织数组元素,实现了高效的排序。对于学习和理解C++排序算法,这段代码是一个很好的示例。
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Zhangyanfeng1
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