各种排序比较

来源：互联网发布：如何淘宝买高仿包编辑：程序博客网时间：2024/06/16 12:16
#include <iostream>using namespace std;typedef const int& itemType ;typedef bool (*cmp)( itemType a, itemType b);bool myless(const int& a,const int& b){    return a<b;}template <class T>void myswap(T& a,T& b){    if ( a!=b ){        a = a+b;        b = a-b;        a = a-b;    }}/** * 名称:选择排序 * 功能:对数据进行排序 * 时间复杂度:O(n2) * 是否稳定:是 * 与输入序列有关:否 * 特点:     a:比较次数:n(n-1)/2     b:交换次数:0(最少),n(最多)    适用于交换代价较高,而比较代价较小的数据量不大的排序中.**/ template <class T>void select_sort(T *a,const int le,const int ri,cmp compare=myless){    for ( int i=le; i<ri ; ++i ){        int minPos = i;        for ( int j=i+1; j<ri; ++j ){            if ( compare(a[j],a[minPos]) ){                minPos = j;            }        }        myswap(a[i],a[minPos]);    }}/** * 名称:冒泡排序 * 功能:对数据进行排序 * 时间复杂度: O(n2) * 是否稳定:是 * 与输入序列是否有关:有**/ template <class T>void bubble_sort(T *a,const int le,const int ri,cmp compare=myless){    bool flag = true;    for ( int i=le+1; i<ri &&flag ; ++i ){        for ( int j=le+1; j<ri-i+le+1; ++j ){            flag = false;   //添加了这条语句进行判断,才和输入有关.            if ( myless(a[j],a[j-1]) ){                myswap(a[j],a[j-1]);                flag =true;            }        }    }}/** * 名称:插入排序 * 功能:对数据进行排序 * 时间复杂度:O(n2) * 是否稳定:是 * 是否与输入有关: 是**/ template <class T>void insert_sort(T *a,const int le,const int ri,cmp compare=myless){    for ( int i=le+1; i<ri;i++ ){        int j =i;        while ( j>le && myless(a[j],a[j-1]) ){            myswap(a[j],a[j-1]);            --j;        }    }}/** * 名称:计数排序 * 功能:对数据进行排序 * 时间复杂度:O(n) * 是否稳定:是 * 是否与输入有关: 否**/ template <class T>void count_sort(T *a,const int le,const int ri,const int max){    T *b = new T[ri-le+1];    int *cnt = new int[max+1];    for ( int i=0; i<max+1;++i ){        cnt[i]=0;    }    for ( int i=le;i<ri;++i ){        cnt[a[i]]++;     }    for ( int i=1;i<max+1;i++ ){        cnt[i]+=cnt[i-1];    }    for ( int i=ri-1;i>=le;--i ){        b[cnt[a[i]]--]=a[i];    }    for ( int i=le; i<ri ;++i ){        a[i]=b[i-le+1];    }    delete []b;    delete []cnt;}/** * 名称:希尔排序 * 功能:对数据进行排序 * 时间复杂度:O(n2) * 是否稳定:否 * 与输入序列有关:是 * 特点:     这是对插入排序的一种优化(某些时候)     插入排序步速为1,有时候某一个元素移动n步才回到自己的位置,     这时候我们希望这种移动次数减少,所以我们尝试加大步速,     于是我们用shell排序,一开始设置非常大的步速,然后每次减少步速,     这样每次排序的时候总是有大部分数据已经排好序了.**/ template <class T>void shell_sort(T* a,const int le,const int ri,cmp compare = myless){    int key[]={1,4,13,40,121,364,1093};    int key_index=0;    while ((ri-le)/key[key_index] >=2)//计算最大步速        ++key_index;    for ( --key_index ; key_index>=0; --key_index ){ //每次循环步速index-1        for ( int i = le; i<le +key[key_index]; ++i ){  //分组            for ( int j =i+key[key_index]; j<ri; j+=key[key_index] ){ //每一组进行插入排序                int k = j;                while ( k>i && myless(a[k],a[k-key[key_index]]) ){                    myswap(a[k],a[k-key[key_index]]);                    k -=key[key_index];                }            }        }    }}/** * 功能:合并两个已排好序的数组**/ template <class T>void merge(T *a,const int ale,const int ari,           T *b,const int ble,const int bri,           T *c,const int cle,const int cri){    int c_index = cle;    int a_index = ale;    int b_index = ble;    while ( c_index<cri && a_index<ari && b_index<bri ){        c[c_index++] = myless(a[a_index],b[b_index]) ?                         a[a_index++]:b[b_index++];    }     while ( c_index<cri && a_index<ari){        c[c_index++] = a[a_index++];    }    while ( c_index<cri  && b_index<bri){        c[c_index++] = b[b_index++];    }    for ( int i=cle; i<cri; ++i){        a[i] = c[i];    }}/** * 名称:归并排序 * 时间复杂度:O(nlgn) * 空间复杂度:O(n)**/ template <class T>void merge_sort(T* a,const int ale,const int ari,                T* c,const int cle,const int cri){    if ( ale+1<ari ){        int middle = ((ari-ale)>>1)+ale;            merge_sort(a,ale,middle,c,cle,middle);        merge_sort(a,middle,ari,c,middle,cri);           merge(a,ale,middle,              a,middle,ari,              c,ale,ari);    }}/** * 保持堆的性质 **/ template <class T>void keep_heap(T* a, const int beg,const int ed){    int temp = a[beg];    int start = beg;    for ( int i=beg*2+1; i<ed; i = i*2+1 ){        if ( i+1<ed && myless(a[i],a[i+1])  ){            i++;        }        if (  myless(a[i],temp) ){            break;        }        a[start] = a[i];        start = i;    }    a[start] = temp;}/** * 建堆**/ template <class T>void built_heap(T* a,const int nSize){    for ( int i=nSize/2 ; i>=0; --i ){        keep_heap(a,i,nSize);    }    /* for ( int i=0 ; i<10; ++i ){    cout<<a[i]<<" ";    }*/}/** * 名称:堆排序 * 时间复杂度:O(nlgn) * 空间复杂度:O(1)**/ template <class T>void heap_sort(T* a,const int nSize){    built_heap(a,nSize);    for ( int i = nSize-1; i>0; --i ){        myswap(a[i],a[0]);        keep_heap(a,0,i);    } }/** * 获取下标**/ template <class T>int getPos(T* a,const int le,const int ri){    /*int j=le-1;    for ( int i=le; i<ri-1; ++i ){    if ( myless(a[i],a[ri-1]) ){    myswap(a[++j],a[i]);    }    }    myswap(a[++j],a[ri-1]);    return j;*/    int start = le;    int ed = ri-2;    while ( start <ed ){        while ( myless(a[start],a[ri-1]) ){            ++start;        }        while ( ed>=start && myless(a[ri-1],a[ed])  ){            --ed;        }        if ( start < ed ){            myswap(a[start],a[ed]);        }    }    myswap(a[start],a[ri-1]);    return start;}/** * 快速排序 1 * 时间复杂度:O(nlgn) * 空间复杂度:O(lgn)**/ template <class T>void quick_sort(T* a,const int le,const int ri){    if ( le+1<ri ){        int pos = getPos(a,le,ri);        quick_sort(a,le,pos);        quick_sort(a,pos+1,ri);    }}int main(){    int a[]={2,3,4,5,6,7,6,5,3,2};    int c[10];        //select_sort(a,0,10);    //shell_sort(a,0,10);    //bubble_sort(a,0,10);    //insert_sort(a,0,10);    //count_sort(a,0,10,7);    //heap_sort(a,10);    quick_sort(a,0,10);    //merge_sort(a,0,10,c,0,10);    for ( int i=0 ; i<10; ++i ){        cout<<a[i]<<" ";    }    return 0;}
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