• 各种排序算法C++


    各种排序算法

    插入排序

    直接插入排序

    void InsertSort(int arr[], int len) {
        int i, j;
        int temp;
        for (i = 1; i < len; i++) {
            temp = arr[i];
            for (j = i - 1; j >= 0 && arr[j] > temp; j--)
                arr[j + 1] = arr[j];
            arr[j + 1] = temp;
        }
    }

    插入排序的时间复杂度最好的情况是已经是正序的序列,只需比较(n1)次,时间复杂度为O(n),最坏的情况是倒序的序列,要比较n(n1)2次,时间复杂度为O(n2),平均的话要比较时间复杂度为O(n2).

    shell(希尔)排序

    int* shellSort(int* A, int n) {
        int step = n/3;
        while (step>0) {
            if(step == 2)
                step = 1;
            for (int i=step; i<n; ++i) {
                int j = i;
                while (j-step>=0 && A[j-step] > A[j]) {
                    swap(A[j-step], A[j]);
                    j -=step;
                }
            }
            step /= 3;
        }
        return A;
    }

    选择排序

    直接选择排序

    void selectSort(int* arr, int len){
        for (int i = 0; i<len; i++) {
            int min = i;
            for (int j = i; j<len; j++) {
                if (arr[j] < arr[min]) {
                    min = j;
                }
            }
            swap(arr[i], arr[min]);
        }
    }

    堆排序

    //堆调整
    void HeapAdjust(int arr[], int first, int end){
        int father = first;
        int son = father * 2 + 1;
        while (son < end) {
            if (son + 1 < end && arr[son] < arr[son+1]) 
                ++son;
            if (arr[father] > arr[son]) 
                break;//如果父节点大于子节点则表示调整完毕
            else {
                swap(arr[father], arr[son]);    //不然就交换父节点和子节点的元素
                father = son;   //父和子节点变成下一个要比较的位置
                son = 2 * father + 1;
            }
        }
    }
    
    //堆排序
    void HeapSort(int arr[], int len) {
        int i; 
        for (i = len/2 - 1; i >= 0; --i) {
            HeapAdjust(arr, i, len); //初始化堆,从最后一个父节点开始
        }
        for (i = len - 1; i > 0; --i) {
            swap(arr[0], arr[i]);   //从堆中的取出最大的元素再调整堆
            HeapAdjust(arr, 0, i);  //调整成堆
        }
    }

    堆排序的时间复杂度最好到最坏都是O(nlogn),较多元素的时候效率比较高

    交换排序

    冒泡排序

    void bubbleSort(int arr[],int len) {
        for (int i = 0; i<len; i++) {
            for (int j = 1; j<len-i; j++) {
                if (arr[j-1] > arr[j]) {
                    swap(arr[j-1], arr[j]);
                }
            }
        }
    }
    void bubbleSort2(int arr[],int len) {
        for (int i = 0; i<len; i++) {
            int flag = 0;
            for (int j = 1; j<len-i; j++) {
                if (arr[j-1] > arr[j]) {
                    flag = 1;
                    swap(arr[j-1], arr[j]);
                }
            }
            if (!flag)  break;
        }
    }

    快速排序

    int Partition(int arr[], int first, int last) {
        int tmp = arr[last];
        while (first < last) {
            while (first < last && arr[first] <= tmp)
                first++;
            swap(arr[first], arr[last]);
            while (first < last && arr[last] >= tmp)
                last--;
            swap(arr[first], arr[last]);
        }
        return first;
    }
    
    void quickSortPart(int arr[], int first, int last) {
        if (first >= last) return;
        int mid = Partition(arr, first, last);
        quickSortPart(arr, first, mid - 1);
        quickSortPart(arr, mid + 1, last);
    }
    
    void quickSort(int arr[],int len) {
        quickSortPart(arr, 0, len-1);
    }

    归并排序

    -w400

    void merge(int arr[], int tmp[], int first, int mid, int last) {
        int i = first;
        int j = mid+1;
        int k = first;
        while (i<=mid && j<=last) {
            if (arr[i] < arr[j]) {
                tmp[k++] = arr[i++];
            }
            else{
                tmp[k++] = arr[j++];
            }
        }
        while (i<=mid) {
            tmp[k++] = arr[i++];
        }
        while (j<=last) {
            tmp[k++] = arr[j++];
        }
        for (i = first; i<=last; i++) {
            arr[i] = tmp[i];
        }
    }
    
    void mergeSortPart(int arr[], int tmp[], int first, int last) {
        if (first >= last) return;
        int mid = first + (last -first) / 2;
        mergeSortPart(arr, tmp, first, mid);
        mergeSortPart(arr, tmp, mid+1, last);
        merge(arr, tmp, first, mid, last);
    }
    
    void mergeSort(int arr[],int len) {
        int *tmp = new int[len];
        mergeSortPart(arr, tmp, 0, len - 1);
        delete [] tmp;
    }

    桶排序

    计数排序

    基数排序

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