常用排序算法

排序算法简介

排序有内部排序和外部排序，内部排序是数据记录在内存中进行排序，而外部排序是因排序的数据很大，一次不能容纳全部的排序记录，在排序过程中需要访问外存。这里介绍的几种排序算法都是内部排序。

冒泡排序法

这个是接触到的第一个排序算法，在C语言，谭浩强那本书中有讲解，相信大家都学习过。在要排序的一组数中，对当前还未排好序的范围内的全部数，自上而下对相邻的两个数依次进行比较和调整，让较大的数往下沉，较小的往上冒。即：每当两相邻的数比较后发现它们的排序与排序要求相反时，就将它们互换。
代码如下：

void BubbleSort(int* pData,int Count){    int iTmp;    for(int i=1;i<Count;i++)    {        for(int j=Count-1;j>=i;j--) //从下向上冒泡        {            if(pData[j]<pData[j-1])            {                iTmp=pData[j];                pData[j]=pData[j-1];                pData[j-1]=iTmp;            }                   }    }}

双向冒泡法

通常的冒泡都是单向的，而这里是双向的，也就是说，还要进行反向冒泡。
代码如下：

void Bubble2Sort(int* pData,int count){    int itmp;    int left=1;    int right=count-1;    int t;    do    {        //正向的部分        for(int i=right;i>=left;i--)        {            if(pData[i]<pData[i-1])            {                itmp=pData[i];                pData[i]=pData[i-1];                pData[i-1]=itmp;                t=i;            }        }        left=t+1;        //反向的部分        for(int i=left;i<right+1;i++)        {            if(pData[i]<pData[i-1])            {                itmp=pData[i];                pData[i]=pData[i-1];                pData[i-1]=itmp;                t=i;            }        }        right=t-1;    }while(left<=right);}int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  {      int a[]={2,3,5,7,1};    Bubble2Sort(a,5);    for each (auto i in a)    {        cout<<i<<" ";    }    return 0;  }

交换排序法

要点：很好理解，每次用当前的元素一一的同其后的元素比较并交换。
代码如下：

void ExchangeSort(int* pData,int Count){    int iTmp;    //从第一个元素开始，到倒数第二个结束，最后一个不用比较，肯定是最大的数    for(int i=0;i<Count-1;i++)      {        for(int j=i+1;j<Count;j++)        {            if(pData[i]>pData[j])            {                iTmp=pData[i];                pData[i]=pData[j];                pData[j]=iTmp;            }                   }           }   }

选择排序法

要点：从数据中选择最小的同第一个值交换，再从剩下的部分中选择最小的与第二个交换，反复下去。由于每次外层循环只产生一次交换，所以在数据较乱的时候，可以减少一定的交换次数（与冒泡法和交换法相比较）。
代码如下：

void SelectSort(int* pData,int Count){    int iTmp,iPos;    for(int i=0;i<Count-1;i++)    {        iTmp=pData[i];        iPos=i;        for(int j=i+1;j<Count;j++)        {            if(pData[j<iTmp)            {                iTmp=pData[j];                iPos=j;            }        }        pData[iPos]=pData[i];        pData[i]=iTmp;    }}

插入排序法

插入法较为复杂，它的基本工作原理是抽出牌，在前面的牌中找到相应的位置插入，然后继续下一张。中间有个过程挺像冒泡的，注意下面代码的while终止条件。

//插入法较为复杂，它的基本工作原理是抽出牌，在前面的牌中找到相应的位置插入，然后继续下一张。template<class T>void InsertSort(T* a, const int len){    int itmp;       int ipos;       for (int i = 1; i < len; i++)   //从第二张牌开始，与前面的比对    {        itmp = a[i];        ipos = i - 1;        while (ipos >= 0&&itmp<a[ipos])        {            a[ipos + 1] = a[ipos];            --ipos;        }        a[ipos + 1] = itmp;    }}//可以将之前的测试以下int main(){    int a[] = { 5,4,3,2,1,6,7,8,9,0 };    InsertSort<int>(a, sizeof(a) / sizeof(a[0]));    for each (auto i in a)    {        cout << i << " ";    }    system("pause");    return 0;}

快速排序法

思路：
1.首先我们选择一个中间middle，程序中我们使用数组中间值。
2.然后比对比它小的放在左边，比它大的放在右边（具体实现是从两边找，找到后交换）。
3.然后对两边分别使用这个过程（最容易的方法，递归）。

代码实例1：

#include "stdafx.h"#include<iostream>using namespace std;void run(int* pData,int left,int right){    int i=left;    int j=right;    int middle=pData[(left+right)/2];   //中间值    int itmp;    do    {        while(pData[i]<middle&&i<right)     //左侧扫描找到左侧大于等于middle的值            ++i;        while(pData[j]>middle&&j>left)      //右侧扫描找到右侧小于等于middle的值            --j;        if(i<=j)    //找到一对后交换        {            itmp=pData[i];            pData[i]=pData[j];            pData[j]=itmp;            ++i;            --j;        }    }while(i<=j);       //如果两边扫描的下标交错，就停止（完成一次）    //以上部分代码实现了middle值左侧的都比middle小，右侧的都比millde大，然后下面用递归    //当左边部分有值（left<j）,递归左半边    if(left<j)    {        run(pData,left,j);    }    //当右边部分有值(right>i),递归右半边    if(i<right)    {        run(pData,i,right);    }}void QuickSort(int* pData,int count){    run(pData,0,count-1);}int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])  {      int a[]={2,3,1,5,8,4};    QuickSort(a,6);    for each (auto i in a)    {        cout<<i<<" ";    }     return 0;  }

代码示例2：

#include "stdafx.h"#include<vector>#include<iostream>using namespace std;void sort(vector<int>& arr, int left, int right){    int i = left;    int j = right;    int mid = arr[(i + j) / 2];    do    {        while (arr[i] < mid&&i < right)            ++i;        while (arr[j] > mid&&j > left)            --j;        if (i <= j)        {            std::swap(arr[i], arr[j]);            ++i;            --j;        }    } while (i <= j);    if (j > left)    {        sort(arr, left, j);    }    if (i < right)    {        sort(arr, i, right);    }}//向量中存放待排序的数据void quicksort(vector<int>& arr){    int len = arr.size();    sort(arr, 0, len - 1);}int main(){    int a[] = { 1,3,2,8,6,47,9,0 };    vector<int> v(std::begin(a), std::end(a));    for(int i : v)    {        cout << i << " ";    }    cout << endl;    quicksort(v);    for (int i : v)    {        cout << i << " ";    }    return 0;}

归并排序法

思路：和快速排序法思路近似，先将序列分割，分割后排序，排序后归并。
代码如下：

// sort.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。//#include "stdafx.h"#include<memory>#include<iostream>using namespace std;

//将2个有序序列合并为一个有序序列void Merge(int a[],int start,int mid,int end){    int i,j,k,n1,n2;    n1=mid-start+1; //左边序列长度    n2=end-mid;     //右边序列长度    int* L=new int[n1];    int* R=new int[n2];    memcpy(L,&a[start],n1*sizeof(int));    memcpy(R,&a[mid+1],n2*sizeof(int));    for(k=start,i=0,j=0;i<n1&&j<n2;k++)    {        if(L[i]<R[j])        {            a[k]=L[i];            i++;        }        else        {            a[k]=R[j];            ++j;        }    }    if(i<n1){        for(j=i;j<n1;j++,k++)        {            a[k]=L[j];        }    }    if(j<n2){        for(i=j;i<n2;i++,k++)        {            a[k]=R[i];        }    }}void MergeSort(int a[],int start,int end){    if(start<end)    {        int mid=(start+end)/2;        MergeSort(a,start,mid);        MergeSort(a,mid+1,end);        Merge(a,start,mid,end);    }}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){    int a[]={3,2,1,5,4};    MergeSort(a,0,4);    for(int i=0;i<5;i++)    {        cout<<a[i]<<" ";    }    return 0;}

参考资料
http://blog.jobbole.com/11745/
http://www.cnblogs.com/eniac12/p/5329396.html