C++快排调用

本文详细介绍了如何在C++中使用库函数qsort进行快速排序,包括调用格式及不同类型数据的比较函数实现。

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一 快排函数的调用

在现在的各种内部排序算法中快速排序被认为是效率最高的排序算法(快速排序原理),因此在C++的库函数中已经封装了快排函数。所以在平时的编程,我们可以直接调用这已库函数,而不必自己去实现。这样一方面由快排保证了程序的效率,另一方面也保证程序的正确性和可读性。

调用c++快排的库函数的格式:
假设待排序的数组是:T arr[100],那么调用快排函数的格式为:
qsort(arr,100,sizeof(arr[0]),comp);
第一个参数:arr是待排序的数组的数组名
第二个参数:100是待排序数组的大小
第三个参数:sizeof(arr[0])表示待排序数组中的每个元素的大小
第四个参数:comp是待排序数组中元素的比较函数
要调用快排的库函数必须要满足两个条件:
1,载入,即#include
2,实现comp函数

下面数一下comp函数:
comp的函数定义格式为 :
int comp(const void a,const void b)
如果要按从小到大排序,那么在 a < b 时返回一个负数,a > b 是返回一个正数,a == b 返回0
反之则a < b 时返回一个正数,a > b 是返回一个负数,a == b 返回0
下面实现集中常见类型的比较函数(按照从小到大的顺序)
//数组元素为int
int comp_int(const void * a,const void * b)
{
return (int )a - (int )b;
}

//数组元素为char
int comp_char(const void *a,const void *b)
{
return (char)a - (char)b;
}

//数组元素为double
int comp_double(const void * a,const void *b)
{
return (double)a > (double)b?1:-1;
}

//结构体
typedef struct node
{
int data;
char chs[10];
}NODE;

int comp_node(const void* a,const void* b)
{
int aa =((NODE)a).data;
int bb =((NODE)b).data;
return aa - bb;
}

### C++ 实现快速排序算法 #### 快速排序简介 快速排序是一种高效的分治排序算法,具有多项显著优势。在平均情况下,该算法的时间复杂度为 \(O(n \log n)\),使其成为处理大规模数据的理想选择[^1]。 #### 代码实现 下面展示了如何用C++编写快速排序函数: ```cpp #include <iostream> using namespace std; void quickSort(int arr[], int low, int high); int partition(int arr[], int low, int high); // 主程序入口 int main() { int data[] = {8, 7, 2, 1, 0, 9, 6}; int n = sizeof(data)/sizeof(data[0]); cout << "未排序前:" << endl; for (int i=0; i<n; ++i) cout << data[i] << " "; quickSort(data, 0, n-1); cout << "\n已排序后:" << endl; for (int i=0; i<n; ++i) cout << data[i] << " "; return 0; } // 对数组进行分区操作 int partition(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); } // 执行快速排序逻辑 void quickSort(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); } } ``` 此版本的快速排序采用了Lomuto划分方案,并通过递归方式调用来完成整个过程。值得注意的是,尽管大多数时候表现良好,但在面对几乎已经排好序的数据集时可能会退化成平方级别的时间消耗[^3]。 #### 关键特性说明 - **速度**: 平均情况下的时间复杂度达到了最优水平\(O(n\log{}n)\)。 - **内存占用低**: 属于就地(in-place)排序方法之一,仅需少量额外存储空间即可工作正常。 - **易读性强**: 整体思路清晰明了,便于学习者掌握核心概念。 - **灵活性高**: 即使存在较多相同数值也不会明显影响整体性能。
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