各类排序算法总结

  1 #include <stdio.h>
  2 #include <math.h>
  3 #include <queue>
  4 #include <vector>
  5 #include <stack>
  6 #include <map>
  7 #include <string>
  8 #include <cstring>
  9 #include <algorithm>
 10 #include <malloc.h>
 11 #include <time.h>
 12 #include <iostream>
 13 using namespace std;
 14 
 15 int a[1010],b[1010];
 16 void Selectsort(int a[],int p)//简单选择排序
 17 {
 18     int n;
 19     int m=p;
 20     for(int i = 0; i < m; i++){     //选择第i个小的记录，并交换到位
 21         int j=i;
 22         for(int k = i+1; k < m; k++){  //在a[i...m]中选择最小的记录
 23             if(a[k] < a[j])
 24                 j=k;
 25         }
 26         if(i != j){
 27             n=a[j]; a[j]=a[i]; a[i]=n;   //与第i个记录交换
 28         }
 29     }
 30 }
 31 
 32 void Insertsort(int a[],int p)//插入排序
 33 {
 34     int m=p;
 35     int j;
 36     for(int i = 2; i < p; i++){
 37         if(a[i] < a[i-1]){   //当“<”时，才需将a[i]插入有序子表
 38             a[0]=a[i];       //复制为哨兵
 39             for(j = i-1; a[0] < a[j]; --j){
 40                 a[j+1]=a[j]; //记录后移
 41             }
 42             a[j+1]=a[0];     //插入到正确位置
 43         }
 44     }
 45 }
 46 
 47 void Bubblesort(int a[],int p)//起泡排序
 48 {
 49     int n;
 50     int m=p;
 51     while(m > 1){   //表明上一趟曾进行过记录的交换
 52         int lastindex=1;
 53         for(int j=1; j < m; j++){
 54             if(a[j-1] > a[j]){
 55                 n=a[j]; a[j]=a[j+1]; a[j+1]=n;   //互换记录
 56                 lastindex=j;
 57             }
 58         }
 59         m=lastindex;  //一趟排序中无序序列中最后一个记录的位置
 60     }
 61 }
 62 
 63 void Qsort(int *a, int left, int right)//快速排序
 64 {
 65     if(left >= right)/*如果左边索引大于或者等于右边的索引就代表已经整理完成一个组了*/
 66     {
 67         return ;
 68     }
 69     int i = left;
 70     int j = right;
 71     int key = a[left];
 72      
 73     while(i < j)                               /*控制在当组内寻找一遍*/
 74     {
 75         while(i < j && key <= a[j])
 76         /*而寻找结束的条件就是，1，找到一个小于或者大于key的数（大于或小于取决于你想升
 77         序还是降序）2，没有符合条件1的，并且i与j的大小没有反转*/ 
 78         {
 79             j--;/*向前寻找*/
 80         }
 81          
 82         a[i] = a[j];
 83         /*找到一个这样的数后就把它赋给前面的被拿走的i的值（如果第一次循环且key是
 84         a[left]，那么就是给key）*/
 85          
 86         while(i < j && key >= a[i])
 87         /*这是i在当组内向前寻找，同上，不过注意与key的大小关系停止循环和上面相反，
 88         因为排序思想是把数往两边扔，所以左右两边的数大小与key的关系相反*/
 89         {
 90             i++;
 91         }
 92          
 93         a[j] = a[i];
 94     }
 95      
 96     a[i] = key;/*当在当组内找完一遍以后就把中间数key回归*/
 97     Qsort(a, left, i - 1);/*最后用同样的方式对分出来的左边的小组进行同上的做法*/
 98     Qsort(a, i + 1, right);/*用同样的方式对分出来的右边的小组进行同上的做法*/
 99                        /*当然最后可能会出现很多分左右，直到每一组的i = j 为止*/
100 }
101 
102 void Merge(int sourceArr[],int tempArr[],int start,int mid,int end)//归并排序
103 {
104     int i = start,j=mid+1,k = start;
105     while(i != mid+1 && j != end+1)
106     {
107         if(sourceArr[i] > sourceArr[j])
108             tempArr[k++] = sourceArr[i++];
109         else
110             tempArr[k++] = sourceArr[j++];
111     }
112     while(i != mid+1)
113         tempArr[k++] = sourceArr[i++];
114     while(j != end+1)
115         tempArr[k++] = sourceArr[j++];
116     for(i = start; i <= end; i++)
117         sourceArr[i] = tempArr[i];
118 }
119 
120 void MergeSort(int sourceArr[],int tempArr[],int start,int end)//内部使用递归
121 {
122     int mid;
123     if(start > end)
124     {
125         mid = (start + end)/2;
126         MergeSort(sourceArr,tempArr,start,mid);
127         MergeSort(sourceArr,tempArr,mid+1,end);
128         Merge(sourceArr,tempArr,start,mid,end);
129     }
130 }
131 
132 void HAdjust(int array[],int i,int nLength)
133 {
134     int nChild;
135     int nTemp;
136     for(;2*i+1<nLength;i=nChild)
137     {
138         //子结点的位置=2*（父结点位置）+1
139         nChild=2*i+1;
140         //得到子结点中较大的结点
141         if(nChild<nLength-1&&array[nChild+1]>array[nChild])++nChild;
142         //如果较大的子结点大于父结点那么把较大的子结点往上移动，替换它的父结点
143         if(array[i]<array[nChild])
144         {
145             nTemp=array[i];
146             array[i]=array[nChild];
147             array[nChild]=nTemp; 
148         }
149         else break; //否则退出循环
150     }
151 }
152 
153 void HSort(int array[],int length)//堆排序算法
154 {
155     int i;
156     //调整序列的前半部分元素，调整完之后第一个元素是序列的最大的元素
157     //length/2-1是最后一个非叶节点，此处"/"为整除
158     for(i=length/2-1;i>=0;--i)
159     HAdjust(array,i,length);
160     //从最后一个元素开始对序列进行调整，不断的缩小调整的范围直到第一个元素
161     for(i=length-1;i>0;--i)
162     {
163         //把第一个元素和当前的最后一个元素交换，
164         //保证当前的最后一个位置的元素都是在现在的这个序列之中最大的
165         array[i]=array[0]^array[i];
166         array[0]=array[0]^array[i];
167         array[i]=array[0]^array[i];
168         //不断缩小调整heap的范围，每一次调整完毕保证第一个元素是当前序列的最大值
169         HAdjust(array,0,i);
170     }
171 }
172 
173 void Input(int a[],int p)
174 {
175     for (int i = 0; i < p; ++i)
176     {
177         cin>>a[i];
178     }
179 }
180 
181 void Output(int a[],int p)
182 {
183     for (int i = 0; i < p-1; ++i)
184     {
185         cout<<a[i]<<" ";
186     }
187     cout<<a[p-1]<<endl;
188 }
189 int main()
190 {
191     int n;
192 
193     cout<<"输入排序的个数："<<endl;
194     cin>>n;
195 
196     cout<<"输入排序的数字："<<endl;
197     Input(a,n);
198 
199     cout<<"简单选择排序:"<<endl;
200     Selectsort(a,n);
201     Output(a,n);
202     cout<<endl;
203 
204     cout<<"插入排序:"<<endl;
205     Insertsort(a,n);
206     Output(a,n);
207     cout<<endl;
208 
209     cout<<"起泡排序:"<<endl;
210     Bubblesort(a,n);
211     Output(a,n);
212     cout<<endl;
213 
214     cout<<"快速排序:"<<endl;
215     Qsort(a, 0, n-1);/*这里原文第三个参数要减1否则内存越界*/
216     Output(a,n);
217     cout<<endl;
218     
219     cout<<"归并排序:"<<endl;
220     MergeSort(a,b,0,n-1);
221     Output(a,n);
222     cout<<endl; 
223 
224     cout<<"堆排序:"<<endl;
225     HSort(a,n);
226     Output(a,n);
227     cout<<endl; 
228     return 0;
229 }