各种排序算法的C++实现
来源:互联网 发布:移民澳大利亚 知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 11:55
好久没复习过这些东西了,为以后跳槽面试做个知识储备,也为数据结构初学者提供一个参考,代码中若存在错误还望指出,算法持续增加中。。。。。。
#include "Sort.h"#include <iostream>using namespace std;Sort::Sort(void){}Sort::~Sort(void){}//冒泡排序//原理:每趟排序是通过比较两两相邻的元素,大的向后移动,一趟//完后,最大的移动到最后,共需要size-1趟排序,特殊情况下,某趟未//移动任何元素,则说明序列已然有序,则排序完毕,此时趟数<size-1void Sort::maoPao(int data[],int size){ //换序标志,如果本趟没任何交换,表示已有序,退出 bool flag = true; //需要size-1趟排序 for (int i = 0; i < size - 1; i++) { //已有序,退出 if (!flag) break; //先设为已有序, flag = false; for (int j = 0; j < size - i - 1; j++ ) { //换序 if (data[j] > data[j + 1]) { swap(data,j,j + 1); //需要下一趟 flag = true; } } } print(data,size);}//选择排序//原理:每次选择都是从序列中选择最小的元素,放到序列前面,共需size-1次选择void Sort::xuanZe(int data[],int size){ //需要size-1次选择 for (int i = 1; i < size; i++) { //记录最小值下标 int k = i - 1; for (int j = i; j < size; j++) { if (data[j] < data[k]) k = j; } if (k != i - 1) swap(data,k,i - 1); } print(data,size);}//直接插入排序//原理:将序列分为有序和无序两部分,每次排序需要将无序区的一个元素//插入到有序区的合适位置,需要size-1次排序void Sort::chaRu(int data[],int size){ //data[0]为有序区,[1,size-1]为无序区, //一次遍历无序区元素插入到有序区 for (int i = 1; i < size; i++) { int temp = data[i]; int j = i - 1; for (; j >=0 && data[j] > temp; j--) { swap(data,j,j+1); } data[j + 1] = temp; } print(data,size);}//归并排序//原理:一次归并可描述为,将一个序列分成两组,将这两组归并为一个有序的新序列,//归并排序就是递归的进行上述操作(递归栈的最底部是将序列分成了[一个元素]、[一个元素]//这样的两组),我的表达能力也就到这了void Sort::guiBing(int data[],int size){ mergeSort(data,0,size - 1); print(data,size);}void Sort::mergeSort(int data[],int first,int last){ //递归出口,只归并长度大于1的数组 if (first < last) { int mid = (first + last)/2; //递归左半组 mergeSort(data,first,mid); //递归右半组 mergeSort(data,mid + 1,last); //左右半组都排好后,再对着两组排序 merge(data,first,mid,last); } }//归并两个数组[first,mid]、[mid+1,last],最后合并为一个有序的数组[first,last]void Sort::merge(int data[],int first,int mid,int last){ int *temp = new int[last - first + 1]; int k = 0; int index1 = first; int index2 = mid + 1; while (index1 <= mid && index2 <= last) { if (data[index1] <= data[index2]) temp[k++] = data[index1++]; else temp[k++] = data[index2++]; } while (index1 <= mid) temp[k++] = data[index1++]; while (index2 <= last) temp[k++] = data[index2++]; for (int i = 0; i < k; i++) data[first + i] = temp[i]; delete[] temp;}//快速排序//原理:一次快排可描述为,将序列分成三部分[左边组都小于中间数]、[中间数]、[右边组都大于中间数]//快排就是再递归的对左边组和右边组进行上述操作void Sort::kuaiPai(int data[],int size){ quickSort(data,0,size - 1); print(data,size);}void Sort::quickSort(int data[],int left,int right){ //递归出口 if (left < right) { int mid = partion(data,left,right); quickSort(data,left,mid - 1); quickSort(data,mid + 1,right); }}//一趟分组,执行完后分为左右两组,左组都小于中间数,右组都大于中间数int Sort::partion(int data[],int left,int right){ //第一个数做中间值 int temp = data[left]; int leftIndex = left; int rightIndex = right; //相等时退出 while (leftIndex < rightIndex) { //从右边找到数值<temp的数 while (leftIndex < rightIndex && data[rightIndex] >= temp) rightIndex--; //把找到的数放到中间数位置,此时data[rightIndex]相当于中间数位置 if (leftIndex < rightIndex) data[leftIndex++] = data[rightIndex]; //从左边找到数值>temp的数 while (leftIndex < rightIndex && data[leftIndex] < temp) leftIndex++; //把找到的数放到中间数位置 if (leftIndex < rightIndex) data[rightIndex--] = data[leftIndex]; } //最后将中间数放到真正的中间位置,此时leftIndex=rightIndex data[leftIndex] = temp; //返回中间数下标,以便对左右两组继续排序 return leftIndex;}//希尔排序//原理:属于一种改进的插入排序,将序列按照特定的步长分成若干个子序列,//对各个子序列进行插入排序,然后再按照更小的步长分成若干子序列,对子序列排序,//......最后一步的步长为1,这样最后一步则“等于”直接插入排序了,此时的序列是//基本有序的,直接插入排序对有序序列的排序效率是很高的void Sort::xiEr(int data[],int size){ int temp; for (int d = size/2; d >=1; d = d/2) { for (int i = d; i < size; i++) { int j = i - d; temp = data[i]; while (j >= 0 && data[j] > temp) { data[j + d] = data[j]; j -= d; } if (j != i - d) data[j + d] = temp; } } print(data,size);}//交换数组中两个元素void Sort::swap(int data[],int i,int j){ int temp = data[i]; data[i] = data[j]; data[j] = temp;}void Sort::print(int data[],int size){ for (int i = 0; i < size; i++) { cout<<data[i]<<" "; } cout<<endl;}
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