数据结构和算法——排序算法（冒泡法 选择法 插入法 快速法）实现

1.排序方法：
  比较排序：冒泡排序，选择排序，插入排序，快速排序
  不用比较的排序：希尔排序，堆排序

冒泡选择插入复杂度是一个级别的O(N^2)
快速堆归并排序是O(NlogN)  希尔是O(N^1.5)

//冒泡法

03bubble.cpp

<span style="font-size:18px;">#include <algorithm>using std::swap;void sort(int* a, int n){bool changed;do{changed = false;for(int i=1; i<n; i++){if(a[i]<a[i-1]){swap(a[i],a[i-1]);changed = true;}}--n;//每次都把最大的排到后面（每次沉下去一个） 可以少算一个}while(changed);}</span>

//插入法：

比冒泡法要快，时间复杂度和冒泡法是一个级别的  类似打扑克起牌

从第二个数据开始，把每个数据插入到适当位置
1.找到适当位置：那个位置左边的数据不比要插的大，或左边无位置

2.插入

04insert.cpp

<span style="font-size:18px;">void sort(int* a, int n){int j;for(int i=1; i<n; i++){int t = a[i];for(j=i;j>0&&t<a[j-1];j--)a[j]=a[j-1];a[j] = t;}}</span>

//选择法

第一趟，从n 个记录中找出关键码最小的记录与第一个记录交换；

第二趟，从第二个记录开始的n-1 个记录中再选出关键码最小的记录与第二个记录交换；

以此类推.....

第i 趟，则从第i 个记录开始的n-i+1 个记录中选出关键码最小的记录与第i 个记录交换，

直到整个序列按关键码有序。

05select.cpp

<span style="font-size:18px;">#include <algorithm>using std::swap;void sort(int* a, int n){//反复n-1次for(int i=0; i<n-1; i++){//第i次从第i～n个数据中找到最小元素是谁int min = i;for(int j=i+1; j<n; j++)if(a[j]<a[min])min = j;//把它跟第i个元素交换swap(a[min],a[i]);}}</span>

//快速法

1）选择一个基准元素,通常选择第一个元素或者最后一个元素,或中间元素

2）通过一趟排序讲待排序的记录分割成独立的两部分，其中一部分记录的元素值均比基准元素值小。另一部分记录的 元素值比基准值大。

3）此时基准元素在其排好序后的正确位置

4）然后分别对这两部分记录用同样的方法继续进行排序，直到整个序列有序。

快速排序的示例：

（a）一趟排序的过程：

（b）排序的全过程

06quick.cpp

<span style="font-size:18px;">#include <algorithm>using std::swap;void sort(int* a, int n){if(n<=1) return;if(n==2){if(a[1]<a[0]) swap(a[1],a[0]);return;}swap(a[n/2],a[0]);int jie=a[0];int* L=a+1;int* R=a+n-1;while(L<R){while(L<R&&*L<jie) ++L;while(a<R&&!(*R<jie)) --R;if(L<R) swap(*L,*R);}if(*R<jie) swap(*R,a[0]);sort(a, R-a);sort(R+1,n-1-(R-a));} </span>

主函数

main.cpp

<span style="font-size:18px;"><span style="font-size:18px;">#include <iostream>using namespace std;#include <ctime>void sort(int* a, int n);int main(){const int N=10240;int a[N];for(int i=0; i<N; i++)a[i] = N-i;for(int i=0; i<10; i++)cout << a[i] << ' ';cout << endl;clock_t t1 = clock();sort(a,N);clock_t t2 = clock();cout << double(t2-t1)/CLOCKS_PER_SEC << endl;for(int i=0; i<10; i++)cout << a[i] << ' ';cout << endl;}</span></span>