洛谷P1177 【模板】排序(快速排序)

原题链接

这题用冒泡排序和sort都会超时,这里用快速排序模板

模板如下

const int maxn = 1e5 + 10;
int q[maxn];
void quick_sort(int q[],int l,int r)
{
	if (l >= r)  return;    //递归边界
	int i = l - 1, j = r + 1, x = q[l + r >> 1];     //这里的初值分别设为l-1,r+1是因为
	//while中是do,while结构。先使i+1,j-1指向数组第一个和最后一个位置,再开始判断。
	while (i < j)
	{
		do i++; while (q[i] < x);
		do j--; while (q[j] > x);
		if (i < j) swap(q[i], q[j]); //交换
	}
	quick_sort(q, l, j), quick_sort(q, j + 1, r);  //递归左右子序列
}

AC代码如下

#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int maxn = 1e5 + 10;
int q[maxn];
void quick_sort(int q[], int l, int r)
{
	if (l >= r)  return;
	int i = l - 1, j = r + 1, x = q[l + r >> 1];
	while (i < j)
	{
		do i++; while (q[i] < x);
		do j--; while (q[j] > x);
		if (i < j) swap(q[i], q[j]);
	}
	quick_sort(q, l, j), quick_sort(q, j + 1, r);
}
int main()
{
	int n;
	cin >> n;
	for (int i = 1; i <= n; i++)
	{
		cin >> q[i];
	}
	quick_sort(q, 1, n);
	for (int i = 1; i <= n; i++)
	{
		cout << q[i] << " ";
	}
	cout << endl;
	return 0;
}

### P1177 题目解析 P1177 是一道经典的排序算法模板题,其核心目标是对给定的一组整数进行升序排列。此题适用于验证各种排序算法的性能和正确性[^3]。 #### 数据范围分析 对于本题的数据范围,已知条件如下: - 数组长度 \( N \) 满足 \( 1 \leq N \leq 10^5 \)[^3]。 - 单个数组元素满足 \( 1 \leq a_i \leq 10^9 \)。 基于上述约束,任何高效的排序算法都应具备时间复杂度为 \( O(N \log N) \),以适应大规模数据处理需求。 #### 推荐解决方案:快速排序 (Quick Sort) 快速排序是一种分治策略的经典应用,在平均情况下具有优秀的效率表现。以下是其实现逻辑: 1. **选取基准值**:从待排序序列中挑选一个元素作为基准(pivot),通常可以选择中间位置的元素。 2. **分区操作**:将小于基准值的元素放置于左侧,大于等于基准值的元素置于右侧。 3. **递归调用**:分别对左右两部分重复执行以上过程,直至区间缩小至单个元素为止。 下面是 C++ 实现代码示例: ```cpp #include <iostream> #include <vector> using namespace std; void quickSort(vector<int>& arr, int low, int high) { if (low >= high) return; // 基准值选择与分区 int pivot = arr[(low + high) / 2]; int i = low, j = high; while (i <= j) { while (arr[i] < pivot) ++i; while (arr[j] > pivot) --j; if (i <= j) { swap(arr[i], arr[j]); ++i; --j; } } // 对两侧子数组递归排序 quickSort(arr, low, j); quickSort(arr, i, high); } int main() { int n; cin >> n; vector<int> nums(n); for (auto& num : nums) cin >> num; quickSort(nums, 0, n - 1); for (const auto& num : nums) cout << num << ' '; return 0; } ``` 该方法能够有效应对题目中的大数据量场景,并保持较高的运行速度。 --- #### 其他可能方案 除了快速排序外,还可以考虑其他高效排序算法,例如归并排序(Merge Sort)或内置标准库函数 `std::sort` 来完成任务。这些替代方式同样可以达到预期效果,但在实际编码过程中需注意边界情况及内存开销等问题。 ---
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