各种排序算法C++模版类实现

闲来无事，于是把常用的排序算法自己写了一遍，也当做是复习一下。

/***************************************************************  *   *  *    *  *      Date   : 2012. 05. 03         *  * Author : 397090770   *  *Email  : [e-mail]    *  *   *  *    * ***************************************************************/ #include <iostream>#include <iomanip.h> #define LEN 100  //排序数的个数 #define NUM 10 //每行输出的字数个数  using namespace std;//////////////////////////////////////////////////////////////////// //树节点 template <class T> class Node{ public:Node *left;Node *right;T data;Node() : left(NULL), right(NULL), data(NULL){}~Node(){} }; //////////////////////////////////////////////////////////////////// class Sort{public:Sort(){};~Sort(){};//快速排序 template <class T>void QuickSort(T arr[], int low, int hight);//选择排序 template <class T>void SelectSort(T arr[], int len);//冒泡排序 template <class T>void BubbleSort(T arr[], int len);//插入排序 template <class T>void InsertSort(T arr[], int len);//堆排序 template <class T>void HeapSort(T arr[], int len);//二叉排序树排序 template <class T>void TreeSort(T arr[], int len); private://快速排序中选择中心点 template <class T>int Quick(T arr[], int left, int right);//建立堆 template <class T>void CreateHeap(T arr[], int root, int len);//建立二叉排序树 template <class T>Node<T>* BuildTree(Node<T>*root, T data); //中序遍历二叉排序树 template <class T>void InTree(Node<T> *root, T arr[]); };//////////////////////////////////////////////////////////////////// int main(){Sort sort;int *arr; //需要排序的数组 int width = 0; //最大数的位数，用于排列输出结果  int len = LEN; //用来求最大数的位数arr = (int *)malloc(LEN * sizeof(int)); //分配空间 if(arr == NULL){//空间分配失败 cout << "Malloc failed!" << endl;exit(1); } srand(time(NULL));//设置种子 for(int i = 0; i < LEN ;i++){//随机生成数字 arr[i] = (rand() % (LEN * 10)) + 1;  } //sort.SelectSort(arr, LEN);sort.TreeSort(arr, LEN);//求得最大数的位数，用于排列输出结果 while(len){width++;len /= 10; } for(int i = 0; i < LEN; i++){//输出排序后的数字 cout << setw(width) << arr[i] << " ";cout << fixed;if((i + 1) % NUM == 0){//每行输出的数字个数 cout << endl; } }cout << endl;return 0;}//////////////////////////////////////////////////////////////////// //快速排序 template <class T>void Sort::QuickSort(T arr[], int low, int hight){int pivot = -1;if(low <= hight){pivot = Quick(arr, low, hight);QuickSort(arr, low, pivot - 1);QuickSort(arr, pivot + 1, hight);}}//返回中轴点的下标 template <class T>int Sort::Quick(T arr[], int left, int right){int i = left + 1, j = right;int flag = left;int temp;while(i <= j){while(i <= j && arr[i] < arr[flag]){++i;}while(i <= j && arr[j] > arr[flag]){--j;}if(i < j){temp = arr[i];arr[i] = arr[j];arr[j] = temp;++i;--j;}}temp = arr[flag];arr[flag] = arr[j];arr[j] = temp;return j;}//////////////////////////////////////////////////////////////////// //选择排序 template <class T>void Sort::SelectSort(T arr[], int len){int index;T temp;for(int i = 0; i < len - 1; i++){index = i;for(int j = i + 1; j < len; j++){if(arr[index] > arr[j]){index = j;}}if(index != i){temp = arr[index];arr[index] = arr[i];arr[i] = temp;}}}//////////////////////////////////////////////////////////////////// //冒泡排序template <class T>void Sort::BubbleSort(T arr[], int len){T temp;bool flags = true; for(int i = len - 1; i > 0; i--){if(flags){ flags = false; for(int j = 0; j < i; j++){if(arr[j] > arr[j + 1]){flags = true;temp = arr[j];arr[j] = arr[j + 1];arr[j + 1] = temp;for(int k = 0; k < LEN; k++){cout << arr[k] << " "; } cout << endl;}}}else{break; } } } //////////////////////////////////////////////////////////////////// //插入排序template <class T>void Sort::InsertSort(T arr[], int len){T temp; int i, j; for(i = 1; i < len; i++){temp = arr[i]; for(j = i - 1; j >= 0; j--){if(temp < arr[j]) {arr[j + 1] = arr[j]; }else{break;} }arr[j + 1] = temp; } }//////////////////////////////////////////////////////////////////// //堆排序template <class T>void Sort::HeapSort(T arr[], int len){int i; T buff; T *temp = (T *)malloc(sizeof(T) * (len + 1)); if(temp == NULL){cout << "Malloc Error!" << endl;exit(1); } for(i = 1; i < len + 1; i++){ //复制数组，使得偏移从1开始，这样好计算左孩子和右孩子坐标 temp[i] = arr[i - 1]; }//建立子堆 for(i = len / 2; i >= 1; i--){CreateHeap(temp, i, len);}for(i = len - 1; i >= 1; i--){buff = temp[1];temp[1] = temp[i + 1];temp[i + 1] = buff; CreateHeap(temp, 1, i); }for(i = 1; i < len + 1; i++){arr[i - 1] = temp[i]; } } //建立堆 template <class T>void Sort::CreateHeap(T arr[], int root, int len){int j = 2 * root; //root's left child, right (2 * root + 1) T temp = arr[root];bool flags = false; while(j <= len && !flags){if(j < len){if(arr[j] < arr[j + 1]){// Left child is less then right child ++j; // Move the index to the right child }}if(temp < arr[j]){arr[j / 2] = arr[j];j *= 2; }else{flags = true; } }  arr[j / 2]  = temp; } //////////////////////////////////////////////////////////////////// //二叉排序树排序 template <class T>void Sort::TreeSort(T arr[], int len){Node <T>*root = NULL; for(int i = 0; i < len; i++){ root = BuildTree(root, arr[i]);}InTree(root, arr); } //建立二叉排序树 template <class T>Node<T>* Sort::BuildTree(Node<T>*root, T data){Node<T> *tempNode = root;Node<T> *parentNode = NULL;Node<T> *newNode = new Node<T>; newNode->data = data;newNode->left = NULL;newNode->right = NULL;  if(root == NULL){//空树的时候 return newNode; }else{while(tempNode != NULL){parentNode = tempNode;if(tempNode->data >= data){tempNode = tempNode->left; }else{tempNode = tempNode->right; } }if(parentNode->data >= data){parentNode->left = newNode; }else{parentNode->right = newNode; } }return root; } //中序遍历二叉排序树，将二叉树的节点存储在数组中 template <class T>void Sort::InTree(Node<T> *root, T arr[]){static int index = 0; if(root != NULL){InTree(root->left, arr);arr[index++] = root->data;  InTree(root->right, arr);} } ////////////////////////////////////////////////////////////////////