快速排序通过分治法将数组按基准值划分为左右两部分并递归排序。采用双指针分区,左指针找大于等于基准的元素,右指针找小于基准的元素并交换,最终将基准置于正确位置。递归调用处理左右子区间,终止条件为子数组长度小于等于1。代码需注意下标边界,避免越界或无限递归。使用首元素作基准时,最坏情况时间复杂度为O(n²),可通过随机选基准或三数取中优化。实际开发推荐使用std::sort。

快速排序是一种高效的排序算法,采用分治思想,通过一趟排序将数组分割成两部分,使得左边元素小于基准值,右边元素大于等于基准值,然后递归处理左右子数组。C++ 中实现快排有助于理解指针操作和递归逻辑。
基本思路与分区(Partition)
选择一个基准元素(pivot),通常取数组第一个或最后一个元素。遍历数组,将小于基准的移到左边,大于的移到右边,最终确定基准的正确位置。
示例代码中使用首元素作为基准,双指针从两端向中间扫描:左指针找大于等于基准的元素右指针找小于基准的元素交换两者,直到指针相遇将基准放到正确位置
关键点: 分区过程决定算法效率,好的分区使左右子数组尽量均衡。
递归实现快排
在完成一次分区后,递归对左右两个子数组调用快排函数。递归终止条件是子数组长度小于等于1。
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代码结构清晰,便于理解和调试:定义 partition 函数完成分区操作quicksort 函数调用 partition 并递归处理左右区间主函数中传入数组起始和结束下标
注意: 数组下标边界处理要准确,避免越界或无限递归。
C++ 完整代码示例
以下是一个简洁可运行的 C++ 快排实现:
#include using namespace std;int partition(int arr[], int low, int high) {int pivot = arr[low];int i = low + 1;int j = high;
while (true) { while (i <= j && arr[i] < pivot) i++; while (i = pivot) j--; if (i <= j) { swap(arr[i], arr[j]); } else { break; }}swap(arr[low], arr[j]);return j;
}
void quicksort(int arr[], int low, int high) {if (low
// 打印数组void printArray(int arr[], int size) {for (int i = 0; i
使用方式: 在 main 函数中初始化数组并调用 quicksort(arr, 0, n-1) 即可完成排序。
优化与注意事项
基础版本在有序或近似有序数据上性能较差,可能退化为 O(n²)。可通过以下方式优化:
随机选取基准元素三数取中法选择 pivot小数组改用插入排序尾递归优化减少栈深度
提醒: 手写快排常用于面试或学习场景,实际开发推荐使用 std::sort,其内部结合了快排、堆排和插排,更稳定高效。
基本上就这些,掌握分区逻辑和递归结构是核心。不复杂但容易忽略边界细节。
以上就是C++ 快速排序算法实现_C++经典排序算法手写代码的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
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