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算法第四版学习笔记 图片来自http://algs4.cs.princeton.edu/home/
1.选择排序
从数组中找到最小的元素，将它和第一个元素交换，然后从剩下的元素中找到最小的元素并与第二个元素交换..如此重复
#include <iostream> #include <stdio.h> #include <string.h> #include <math.h> using namespace std; int main() { int temp=0; int a[10]; cout<<"输入"<<endl; for(int i=0;i<10;i++) { cin>>a[i]; } for(int i=0;i<10;i++) { for(int j=i+1;j<10;j++) { if(a[i]>a[j]) { temp=a[i]; a[i]=a[j]; a[j]=temp; } } } for(int i=0;i<10;i++) cout<<a[i]<<" "; }
选择排序的运行时间和输入无关，且数据移动是最少的。
2.插入排序
将当前元素和之前的元素比较，若小于前一个元素则交换
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <math.h>
using namespace std;
int main()
{
int temp=0;
int a[10];
cout<<"输入"<<endl;
for(int i=0;i<10;i++)
{
cin>>a[i];
}
for(int i=1;i<10;i++)
{
for(int j=i;j>0 && (a[j]<a[j-1]);j--)
{
temp=a[j-1];
a[j-1]=a[j];
a[j]=temp;
}
}
for(int i=0;i<10;i++)
cout<<a[i]<<" ";
}
适用于：
1.数组中每个元素离它最终的位置不远
2.一个有序大数组接一个小数组
3.数组中只有几个元素的位置不正确
3.希尔排序
使数组中任意间隔为h的元素都是有序的，对每个子数组进行插入排序。
#include <iostream> #include <stdio.h> #include <string.h> #include <math.h> using namespace std; int main() { int temp=0; int a[20]; cout<<"输入"<<endl; for(int i=0;i<20;i++) { cin>>a[i]; } int h=1; while(h<20/3) h=3*h+1; while(h>=1) { for(int i=h;i<20;i++) { for(int j=i;j>=h && a[j]<a[j-h];j -= h) { temp=a[j]; a[j]=a[j-h]; a[j-h]=temp; } } h = h/3; } for(int i=0;i<20;i++) cout<<a[i]<<" "; }
4.归并排序
归并排序分为自顶向下的归并排序和自底向上的归并排序。其思想主要是先递归的将数组分成对半的两个序列，分别进行排序然后将结果归并。
1.自顶向下的归并排序
#include <iostream> #include <stdio.h> #include <string.h> #include <math.h> using namespace std; void merge_(int a[],int lo,int mid,int hi) { int aux[20]; int i=lo,j=mid+1; for(int k=lo;k<=hi;k++) { aux[k]=a[k]; } for(int k=lo;k<=hi;k++) { if(i>mid) a[k]=aux[j++]; else if(j>hi) a[k]=aux[i++]; else if(aux[j]<aux[i]) a[k]=aux[j++]; //这里比较不能使用a[i]而要用aux，因为a数组在比较中已经改变 else a[k]=aux[i++]; } } void sort_(int a[],int lo,int hi) { if(hi<=lo) return; int mid=lo + (hi-lo)/2; sort_(a,lo,mid); //将左半边排序 sort_(a,mid+1,hi); //将右半边排序 merge_(a,lo,mid,hi); } int main() { int temp=0; int a[20]; cout<<"输入"<<endl; for(int i=0;i<20;i++) { cin>>a[i]; } sort_(a,0,19); for(int i=0;i<20;i++) cout<<a[i]<<" "; }
2.自底向上的归并排序
#include <iostream> #include <algorithm> using namespace std; void merge_(int a[],int lo,int mid,int hi) { int aux[20]; int i=lo,j=mid+1; for(int k=lo;k<=hi;k++) { aux[k]=a[k]; } for(int k=lo;k<=hi;k++) { if(i>mid) a[k]=aux[j++]; else if(j>hi) a[k]=aux[i++]; else if(aux[j]<aux[i]) a[k]=aux[j++]; //这里比较不能使用a[i]而要用aux，因为a数组在比较中已经改变 else a[k]=aux[i++]; } } void sort_(int a[]) { int n=20; for(int sz=1;sz<n;sz += sz) { for(int lo=0;lo<n-sz;lo += sz+sz) merge_(a,lo,lo+sz-1,min(lo+sz+sz-1,n-1)); } } int main() { int temp=0; int a[20]; cout<<"输入"<<endl; for(int i=0;i<20;i++) { cin>>a[i]; } sort_(a); for(int i=0;i<20;i++) cout<<a[i]<<" "; return 0; }
5.快速排序
将数组分成两个子数组独立排序，每次选定一个切分元素，从数组左端扫描数组直到找到一个大于等于它的元素，再从右往左扫描数组直到找到一个小于等于它的数组，交换两个元素。当两指针相遇，将切分元素和左数组最右端的元素交换。
#include <iostream> using namespace std; void exch(int a[],int i,int j) { int temp = 0; temp = a[i]; a[i]=a[j]; a[j] = temp; } int partition_(int a[],int lo,int hi) { int i=lo,j=hi+1; int v=a[lo]; while(true) { while(a[++i] < v) if(i == hi) break; while(v < a[--j]) if(j == lo) break; if (i >= j) break; exch(a,i,j); } exch(a,lo,j); return j; } void sort_(int a[],int lo,int hi) { if(hi <= lo) return; int j = partition_(a,lo,hi); sort_(a,lo,j-1); sort_(a,j+1,hi); } int main() { int temp=0; int a[20]; cout<<"输入"<<endl; for(int i=0;i<20;i++) { cin>>a[i]; } sort_(a,0,19); for(int i=0;i<20;i++) cout<<a[i]<<" "; return 0; }
快速排序改进：三项切分快速排序
将数组分成小于v 等于v和大于v三部分。维护一个指针lt使得a[lo..lt-1]中的元素都小于v，一个指针gt使得a[gt+1..hi]中的元素都大于v，一个指针i使得a[lt..i-1]中的元素都等于v，a[i..gt]中的元素还未确定。
#include <iostream> using namespace std; void exch(int a[],int i,int j) { int temp = 0; temp = a[i]; a[i]=a[j]; a[j] = temp; } int partition_(int a[],int lo,int hi) { int i=lo,j=hi+1; int v=a[lo]; while(true) { while(a[++i] < v) if(i == hi) break; while(v < a[--j]) if(j == lo) break; if (i >= j) break; exch(a,i,j); } exch(a,lo,j); return j; } void sort_(int a[],int lo,int hi) { if(hi <= lo) return; int lt=lo,i=lo+1,gt=hi; int v=a[lo]; while(i<=gt) { if(a[i]<v) exch(a,i++,lt++); else if(a[i] == v) i++; else exch(a,i,gt--); } sort_(a,lo,lt-1); sort_(a,gt+1,hi); } int main() { int temp=0; int a[20]; cout<<"输入"<<endl; for(int i=0;i<20;i++) { cin>>a[i]; } sort_(a,0,19); for(int i=0;i<20;i++) cout<<a[i]<<" "; return 0; }
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原文地址：http://www.cnblogs.com/hzxscyq/p/5574511.html
