C++实现经典算法：快速排序、冒泡排序与桶排序

"这篇资源包含了C++实现的经典算法代码，包括快速排序、冒泡排序以及桶排序等。这些算法是数据结构与算法学习中的基础，适用于不同场景的排序需求。" 快速排序是一种高效的排序算法，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的目的。快速排序采用分治策略，主要分为以下步骤： 1. 选择一个基准元素，通常选取数组中间位置的值。 2. 遍历数组，将小于基准的元素移动到其左侧，大于基准的元素移动到右侧。这个过程称为分区操作。 3. 对基准左右两侧的子序列分别递归地执行快速排序。 4. 最终，所有元素都会按照基准值被划分并排序。 在给出的代码中，`qsort`函数实现了快速排序。`h`和`r`分别为待排序区间的首尾指针，`m`为中间位置的值。外层`while`循环负责分区，内层两个`while`循环分别找到比`m`小和大的元素进行交换，最后的`if`语句确保了`h`和`r`的正确移动。最后的两行递归调用`qsort`函数处理未排序的子序列。 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。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经过交换慢慢“浮”到数列的顶端，就像水中的气泡最终会上浮到水面一样。 代码中给出了两种不同的冒泡排序实现，第一种是从左向右逐个比较相邻元素，第二种是从右向左比较。两者本质相同，只是比较方向不同。冒泡排序的时间复杂度在最坏情况下为O(n^2)，因此对于大量数据的排序效率较低。 桶排序是一种非比较型整数排序算法，其原理是将整数映射到有限数量的桶里，每个桶再分别排序。假设输入数据服从均匀分布，桶排序可以达到线性时间复杂度。在给出的代码中，`bucketsort`函数首先初始化桶`tong`，然后根据输入数据的值将元素分配到对应的桶中，并对每个非空桶进行单独排序。由于桶排序依赖于数据的分布特性，所以当数据在一定范围内均匀分布时效果最佳。 这些排序算法在不同的场景下各有优势，快速排序适用于大数据量且无特殊分布的排序，冒泡排序适合小规模数据或部分有序的数据，而桶排序则适用于数据分布均匀的情况。掌握这些基础算法对理解和优化程序性能至关重要。