数据结构基础：顺序表、链表、栈与队列解析

"这篇资料是2012年软件工程硕士考试的一个选题，主要讨论了快速排序算法。快速排序是一种高效的排序算法，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。描述中提到了一趟快速排序的过程，展示了一个具体的例子。同时，资料中还提及了数据结构的基础概念，包括线性表、顺序表、链表、栈和队列。" 快速排序是计算机科学中广泛使用的排序算法之一，由英国计算机科学家C.A.R. Hoare在1960年提出。其基本思想是分治法，通过选取一个基准元素，将数组分为两个子数组，使得基准元素左边的元素都小于它，右边的元素都大于它，然后再对这两个子数组进行同样的操作，直到所有元素都在正确的位置上。 1. **快速排序的过程**： - **选择基准元素**：通常选择数组的第一个元素或者最后一个元素，也可以是随机选择。 - **分区操作**：从数组的两端开始，分别向中间移动，如果左边的元素大于基准，与右边的元素交换位置，直到左右两个指针相遇，此时基准元素位于最终位置，数组被分为两部分。 - **递归排序**：对基准元素左右两边的子数组进行快速排序，重复以上步骤。 2. **线性表**： - 线性表是由n(n>=0)个相同类型元素构成的有限序列，可以采用顺序存储或链接存储两种方式。 - **顺序表**：所有元素存储在一块连续的内存区域，便于随机访问，但插入和删除操作可能涉及大量元素的移动。 - **链表**：元素分散在内存的不同位置，通过指针连接，插入和删除操作相对快速，但访问速度较慢。 3. **栈**： - 栈是一种只能在一端进行插入和删除的线性表，遵循“后进先出”（LIFO）原则。 - 常见操作有压栈（入栈，元素添加到栈顶）和弹栈（出栈，移除栈顶元素）。 4. **队列**： - 队列是一种在表的一端插入元素，在另一端删除元素的线性表，遵循“先进先出”（FIFO）原则。 - **循环队列**：当队列的存储空间形成环状时，可以避免数组满或空的情况，通过计算front和rear的关系判断队列状态。 这些数据结构和排序算法是软件工程中基础且重要的概念，对于理解和解决各种计算问题至关重要。在实际编程中，理解并能灵活运用这些基础知识是提升程序效率和解决问题的关键。