C++链表、栈与队列排序算法详解

本资源是一份C++课程课件，重点讲解了排序算法、数据结构以及相关的编程实践。课程涵盖了以下关键知识点： 1. 排序算法： - 插入排序：逐个元素比较并插入到已排序部分的正确位置，适合小规模数据或部分有序的数据。 - 选择排序：每次从未排序部分选取最小（或最大）元素放到已排序部分的末尾，简单直观但效率较低。 - 冒泡排序：通过不断交换相邻元素的不正确位置，逐步提升整体有序性，尽管效率不高，但易于理解。 - 快速排序：递归实现，采用分治策略，选择一个基准元素，将数组分为两部分，一部分所有元素均小于基准，另一部分所有元素均大于基准，然后对这两部分分别进行快速排序。 2. 数据结构： - 链表：基础数据结构，包括单向链表（节点间只有一个指针连接）、双向链表（每个节点有两个指针，向前和向后）和循环链表（最后一个节点的指针指向第一个节点，形成环形）。介绍了链表的实现和操作，如插入和删除。 - 栈：一种特殊的数据结构，遵循后进先出（LIFO）原则，主要操作有push（入栈）和pop（出栈）。 - 队列：遵循先进先出（FIFO）原则，只允许在队尾入队（enqueue）和在队头出队（dequeue）。 3. 分子运动模拟： 提到了分子动力学模拟，其中分子数目庞大，通过粒子分区方法（如PIMC）减少计算复杂度，每个小区内的分子用链表管理。 4. 上机练习： 包括理论知识的实践应用，例如编写链表和栈的代码，自定义节点结构模板，并实现插入和删除操作。此外，还要求学生通过实际编程练习排序算法，比如对随机生成的整数数组进行插入、交换、选择和快速排序，同时统计比较和交换次数。 5. 查找算法： 提及了顺序查找（线性查找）和折半查找（适用于有序序列），虽然这部分未详细描述，但也是排序和数据结构中常见的搜索方法。 这份C++课件提供了一个全面的框架，旨在帮助学习者理解和掌握基本的C++编程技巧，特别是与排序算法、数据结构相关的内容，以及如何将这些概念应用于实际问题的解决。通过丰富的实践练习，学生能够巩固理论知识，并提升编程能力。