C++编程：快速排序、冒泡排序与桶排序算法实现

“C++常用算法经典代码.docx” 这篇文档主要介绍了三种经典的排序算法在C++中的实现：快速排序、冒泡排序和桶排序。这些算法是计算机科学中基础且重要的数据处理工具，尤其在处理大量数据时，选择合适的排序算法能够显著提升程序的效率。 1. 快速排序： 快速排序是一种采用分治策略的排序算法，由C.A.R. Hoare在1960年提出。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，以达到整个序列有序。文档中给出的快速排序函数`qsort`采用了“Lomuto分区方案”，选取数组中间的元素作为基准值，然后通过两个指针`h`和`r`分别从左右两端扫描，将小于基准值的元素移到左边，大于基准值的元素移到右边，最后再对分割后的两部分递归调用`qsort`进行排序。快速排序在平均情况下的时间复杂度为O(nlogn)，最坏情况下为O(n^2)。 2. 冒泡排序： 冒泡排序是一种简单的排序算法，它重复地遍历要排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。遍历数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。文档中提供了两种形式的冒泡排序实现，都是通过两层循环实现相邻元素的比较和交换。第一种是从前往后比较，第二种是从后往前比较。冒泡排序的时间复杂度为O(n^2)，适用于小规模数据的排序。 3. 桶排序： 桶排序是一种分布排序算法，它假设输入数据服从均匀分布，将数据分到有限数量的桶里，每个桶再单独排序。桶内排序可以使用其他排序算法，而桶与桶之间的排序则是通过收集每个桶的数据来完成的。在文档中，`bucketsort`函数首先初始化桶数组`tong`，然后读取每个输入值并将其放入对应的桶中，最后遍历桶并将桶中的元素按顺序合并。桶排序在数据均匀分布的情况下能实现线性时间复杂度O(n + k)，其中k是桶的数量，但在数据分布不均匀时效率会降低。 这三种排序算法各有特点，适用于不同的场景。快速排序通常在处理大规模数据时表现出色，冒泡排序则适合小规模或部分有序的数据，而桶排序则适用于数据范围有限且分布均匀的情况。在实际编程中，理解并掌握这些算法，可以根据数据特性和性能需求选择合适的排序方法。