如何用C++实现快速排序算法?C++分治算法思想与实践【算法教程】

admin 百科 13
快速排序核心是分治:选基准将数组分为小于、等于、大于三部分,递归处理左右;需避免最坏O(n²),推荐随机选或三数取中选基准,并用Lomuto/Hoare双指针原地分区。

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快速排序用C++实现,核心是分治:选一个基准(pivot),把数组分成三部分——小于、等于、大于基准的元素,再递归处理左右两部分。关键不在“快”,而在“分得清、治得稳”。

选好基准,别硬挑第一个

基准选得太偏(比如总选首尾),最坏情况会退化成O(n²)。实际中常用三种策略:

  • 随机选:用rand() % (right - left + 1) + left取下标,再和末尾交换
  • 三数取中:取首、中、尾三个数的中位数作基准,抗有序/逆序数据效果好
  • 避免重复拷贝:直接在原数组上分区,不用额外容器存“等于”部分

双指针分区,原地完成

推荐Lomuto或Hoare分区方案。Lomuto更易懂,用一个游标i标记“

  • 遍历j从left到right−1,遇到≤pivot的数,就swap(arr[++i], arr[j])
  • 最后swap(arr[i+1], arr[right]),把pivot放到正确位置
  • 返回i+1,即pivot最终下标,左右子数组就是[left, i]和[i+2, right]

递归控制,别忘剪枝

小数组用插入排序更高效(一般n ≤ 10就切换),避免深层递归开销:

标签: c++ 排序算法

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