蓝桥杯省赛无忧 课件43 快速排序
01 快速排序的思想
02 快速排序的实现
03 例题讲解
#include 代码分析：
辅助函数 swap
void swap(int *a, int *b) {
int t = *a;
*a = *b;
*b = t;
}
这个函数用于交换两个整数变量的值。它接受两个整数的指针作为参数，并通过中间变量t来交换a和b指向的值。
分区函数 partition
int partition(vector<int>& arr, int low, int high) {
int pivot = arr[high];
int i = (low - 1);
for (int j = low; j <= high - 1; j++) {
if (arr[j] <= pivot) {
i++;
swap(&arr[i], &arr[j]);
}
}
swap(&arr[i + 1], &arr[high]);
return (i + 1);
}
partition 函数实现了快速排序中的分区操作。它接受一个数组arr和两个索引low和high作为参数：
pivot是基准值，这里选择数组的最后一个元素作为基准。i作为小于基准值序列的游标。- 循环中，如果发现元素
arr[j]小于或等于pivot，就将其移到数组的左侧（通过交换arr[i]和arr[j]）。 - 最后，将基准值放在其正确的位置上（即
arr[i+1]）。 - 函数返回基准值的新索引，此时基准值左侧的所有元素都小于它，右侧的都大于它。
快速排序函数 quickSort
void quickSort(vector<int>& arr, int low, int high) {
if (low < high) {
int pi = partition(arr, low, high);
quickSort(arr, low, pi - 1);
quickSort(arr, pi + 1, high);
}
}
quickSort 函数递归地对数组arr进行排序：
- 它首先检查
low是否小于high，如果不是，意味着子数组已经是一个元素或者空，不需要排序。 pi是通过partition函数返回的分区后基准值的索引。- 接着，函数对基准值左侧和右侧的两个子数组递归地调用
quickSort。
主函数 main
int main() {
int n;
cin >> n;
vector<int> treasures(n);
for (int i = 0; i < n; i++) {
cin >> treasures[i];
}
quickSort(treasures, 0, n - 1);
for (int i = 0; i < n; i++) {
cout << treasures[i] << (i < n - 1 ? " " : "\n");
}
return 0;
}
在main函数中：
- 程序首先从用户那里读取宝藏的数量
n。 - 它声明了一个
vector类型的数组treasures用于存储这些宝藏的价值。 - 用户输入宝藏的价值，并存储在
treasures数组中。 - 调用
quickSort函数对数组进行排序。 - 排序后，程序打印出排序后的宝藏价值列表。每个值后面跟着一个空格，除了最后一个值后面跟着一个换行符。
在这个代码中，快速排序算法利用了递归和分区策略来高效地对数据进行排序，特别适合处理大量数据。由于partition函数的效率及递归的高效性，快速排序通常比较快，平均时间复杂度为O(n log n)，但在最差情况下是O(n^2)。由于代码中的基准选择是固定的（最后一个元素），在最坏的情况下可能会达到最差性能，例如当输入已经是有序时。在实际应用中，通常会使用随机化版本的快速排序来避免这个问题。