C++实现的三种排序算法：插入、冒泡与快速排序详解

本文档详细介绍了三种常见的排序算法在C++中的实现，包括直接插入排序、冒泡排序和快速排序。每种排序算法都有其独特的思想和工作原理。 1. 直接插入排序: - 基本策略是将数组分为有序区和无序区。通过两层嵌套循环，对于无序区中的每个元素，将其与有序区的元素逐个比较，找到合适的位置插入，确保有序性。这种排序方法简单直观，但效率较低，适用于小规模或者基本有序的数组。 2. 冒泡排序: - 冒泡排序的核心思想是重复地遍历数组，每次比较相邻的两个元素，如果它们的顺序错误就把它们交换过来。遍历过程中，最大（或最小）的元素会逐渐“浮”到数组末尾。它重复这个过程直到数组完全排序，虽然冒泡排序直观易懂，但对于大规模数据并不高效，因为平均和最坏情况下的时间复杂度都是O(n^2)。 3. 快速排序: - 快速排序是一种分治算法，通过选取一个基准值（pivot），将数组分为两部分：一部分的所有元素都小于基准值，另一部分的所有元素都大于基准值。然后对这两部分递归地进行快速排序。具体实现中，使用了`getPivot`函数来确定基准值的位置。快速排序在平均情况下表现优秀，时间复杂度为O(n log n)，但在最坏情况下退化为O(n^2)，但这种情况较少出现。 C++代码实现展示了这些算法的具体步骤，包括`InsertSort`、`swap`函数以及`BubbleSort`和`getPivot`的定义。理解并掌握这些排序算法不仅有助于提高编程技能，还能加深对数据结构和算法复杂性的认识。在实际项目中，根据数据规模和性能需求，合理选择合适的排序算法是非常重要的。