排序算法实现

来源：互联网发布：苹果恢复相册照片软件编辑：程序博客网时间：2024/06/15 01:12
#include <iostream>#include <stdio.h>using namespace std;#define MAX 6#define MAXLEN 100  //哨兵 // 3 9 6 1 7 4int a[MAX];int b[MAX];//0: print the arrayvoid printArray(  ){    //打印数组    for ( int i = 0; i< MAX; i++ )    {        cout << b[i] << ends;    }    cout << endl;}//1. 冒泡排序void BubbleSortArray ( ){      for( int i = 1;i < MAX; i++ )      {        int flag = false;//交换标志        for( int j = 0; j < MAX - i; j++ )         {              if( b[j] > b[j+1] )//比较交换相邻元素               {                   int temp;                   temp = b[j];                   b[j] = b[j+1];                   b[j+1] = temp;                   flag = true;               }         }        if( !flag )            break;      }  //打印结果  cout << "冒泡排序后：" << endl;  printArray( );}//2. 选择排序void SelectSortArray() {     int min_index;     for( int i = 0; i< MAX-1; i++ )     {          min_index = i;          for( int j = i+1; j < MAX; j++ )//每次扫描选择最小项             if( b[j] < b[min_index])  min_index=j;          if( min_index != i )//找到最小项交换，即将这一项移到列表中的正确位置          {              int temp;              temp = b[i]; b[i]= b[min_index]; b[min_index] = temp;          }     }  //打印结果  cout << "选择排序后：" << endl;  printArray( );} // 3. 插入排序void InsertSortArray() {    int n = MAX;   //循环从第二个数组元素开始，因为arr[0]作为最初已排序部分 i，j分别为有序区和无序区指针   for( int i = 1; i < n; i++ )  {     int temp = b[i];//temp标记为未排序第一个元素     int j = i-1;     while ( j >= 0 && b[j] > temp )/*将temp与已排序元素从小到大比较，寻找temp应插入的位置*/       {         b[j+1] = b[j];          j--;       }      b[j+1] = temp;    }     //打印结果  cout << "插入排序后：" << endl;  printArray( );} //4. 快速排序int partition( int p, int r ){      int x = b[r];      int i = p-1;      for( int j = p;j < r; j++ ){          if( b[j] < x ){              i++;              int temp = b[i];b[i] = b[j];b[j] = temp;          }      }      int temp1 = b[i+1];b[i+1] = b[r];b[r] = temp1;       return i+1;  }    void quick_sort( int p, int r ){      if(p<r){          int q=partition( p, r );          quick_sort( p, q-1 );          quick_sort( q+1, r );      }    }  // 5.堆排序template<class T>    void Sift( T* heap, int start, int end )    //start和end标示无序区    {        T temp = heap[start];   //记录        int parent = start;        int child = 2*start + 1;        while ( child <= end )        {            if( child < end && heap[child] < heap[child+1] ){child++; }        if( heap[child] > temp )            {                heap[parent] = heap[child];                parent = child;                child = 2*child + 1;                continue;            }            else                break;        }        heap[parent] = temp;    }        template <class T>    void MakeHeap( T* heap, int Size )    {        int end;    //由于所有树叶无需进行下滤（没有孩子）， 所以只对0 - size/2的结点进行下滤即可      for( int start = Size/2-1; start>=0; start-- )  {        Sift( heap, start, Size-1 );    }}        template <class T>    void HeapSort( T* heap )    {    int Size = MAX;    MakeHeap( heap, Size );        T temp;        for (int i = Size-1;i >= 0;i--)        {            temp = heap[i];            heap[i] = heap[0];            heap[0] = temp;            Sift(heap,0,i-1);        }   // print sortResult    for ( int i = 0; i < Size; i++ )        {            cout << heap[i] << ends;        }    cout << endl;}    /*6. 合并排序：merge sort  a.分解Divide：将n个元素分成各含n/2个元素的子序列  b.解决Conquer：递归 用合并排序法对2个子序列递归的排序  c.合并Combine:合并2个已排序的子序列以得到排序结果*/  void merge( int p, int q, int r ) {         int n1 = q-p+1;         int n2 = r-q;          int L[MAX],R[MAX];         for( int i = 0; i < n1; i++ )             L[i] = b[p+i];         for( int i = 0; i < n2; i++ )             R[i] = b[q+i+1];         L[n1] = MAXLEN;         R[n2] = MAXLEN;         int i = 0;         int j = 0;         for( int k = p; k <= r; k++ ) {              if( L[i] <= R[j] )  {                   b[k] = L[i];                   i++;                             }  else  {                     b[k] = R[j];                     j++;              }                               } }  void merge_sort( int p, int r ){     if( p < r ) {        int q = ( p + r)/2;        merge_sort( p, q );        merge_sort( q+1, r );        merge( p, q, r );             }}//7. 希尔排序/*********************************************************函数名称：ShellInsert*参数说明：b 无序数组；*          d          增量大小*   MAX为无序数据个数*说明：    希尔按增量d的插入排序*********************************************************/void ShellInsert( int d ){for ( int i = d; i < MAX; i += 1 )    //从第2个数据开始插入{int j = i - d;int temp = b[i];    //记录要插入的数据while ( j >= 0 && b[j] > temp )    //从后向前，找到比其小的数的位置{b[j+d] = b[j];    //向后挪动j -= d;}if ( j != i - d )    //存在比其小的数b[j+d] = temp;}}/*********************************************************函数名称：ShellSort*参数说明：b 无序数组；*   MAX为无序数据个数*说明：    希尔排序*********************************************************/void ShellSort( ){int d = MAX / 2;    //初始增量设为数组长度的一半while( d >= 1 ){ShellInsert( d );d = d / 2;    //每次增量变为上次的二分之一}}/******************************************************** *函数名称：GetNumInPos *参数说明：num 一个整形数据 *          pos 表示要获得的整形的第pos位数据 *说明：    找到num的从低到高的第pos位的数据 *********************************************************/  int GetNumInPos( int num,int pos )  {      int temp = 1;      for (int i = 0; i < pos - 1; i++)          temp *= 10;        return (num / temp) % 10;  }    /******************************************************** *函数名称：RadixSort *参数说明：b 无序数组； *          MAX为无序数据个数 *说明：    基数排序 *********************************************************/  #define RADIX_10 10    //整形排序  #define KEYNUM_31 10     //关键字个数，这里为整形位数  void RadixSort()  {      int *radixArrays[RADIX_10];    //分别为0~9的序列空间      for (int i = 0; i < 10; i++)      {          radixArrays[i] = (int *)malloc(sizeof(int) * ( MAX + 1 ));          radixArrays[i][0] = 0;    //index为0处记录这组数据的个数      }            for (int pos = 1; pos <= KEYNUM_31; pos++)    //从个位开始到31位      {          for (int i = 0; i < MAX; i++)    //分配过程          {              int num = GetNumInPos(b[i], pos);                int index = ++radixArrays[num][0];              radixArrays[num][index] = b[i];          }          for (int i = 0, j =0; i < RADIX_10; i++)    //收集          {              for (int k = 1; k <= radixArrays[i][0]; k++)                  b[j++] = radixArrays[i][k];              radixArrays[i][0] = 0;    //复位          }      }  //打印结果              cout << "基数排序后：" << endl;              printArray( );}  int main(){    cout << "input Array a, size= " << ends << MAX <<endl;    for( int i = 0; i < MAX; i++)    {        scanf( "%d", &a[i]);    }    while(1)    {        cout << " Please choose action ( digital: 0~8 ) " << endl;        cout << " \t\t 0: 程序结束" << endl;cout << " \t\t 1: 冒泡排序" << endl;    cout << " \t\t 2: 选择排序" << endl;cout << " \t\t 3: 插入排序" << endl;cout << " \t\t 4: 快速排序" << endl;cout << " \t\t 5: 堆排序" << endl;cout << " \t\t 6: 合并排序" << endl;cout << " \t\t 7: 希尔排序" << endl;cout << " \t\t 8: 基数排序" << endl;        int t;        cin >> t;if ( t == 0 ){cout << "action ends! " << endl;               break;}//每个操作是针对数组b进行排序的，保证每次输入都是首次的无序数组for ( int i = 0; i < MAX; i++ ){b[i] = a[i];}        switch ( t )        {         case 1: BubbleSortArray(); break; //冒泡排序         case 2: SelectSortArray(); break; //选择排序 case 3: InsertSortArray(); break; //插入排序 case 4:                           //快速排序 { quick_sort( 0, MAX-1 );   //打印结果              cout << "快速排序后：" << endl;              printArray( );  break; } case 5: HeapSort<int>( b ); break; //插入排序 case 6:                           //合并排序 { merge_sort( 0, MAX-1 );   //打印结果              cout << "合并排序后：" << endl;              printArray( );  break; } case 7:                           //希尔排序 { ShellSort(  );   //打印结果              cout << "希尔排序后：" << endl;              printArray( );  break; } case 8: RadixSort(); break; default: break;        }            }    return 0;}
参考： http://blog.csdn.net/cjf_iceking/article/details/7943609
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