算法——排序算法个人总结

总结：
O(n^2) 冒泡/插入/选择
O(nlogn) 快速/归并/堆
O(n^1.3) Shell排序
O(n) 桶/基数(位数差别不大，先低位排序后高位排序)/箱子

数据为正序时，插入和冒泡最佳。
稳定排序： 冒泡/插入/基数/归并。
不稳定排序：选择/快速/shell/堆。
邻近交换的排序基本上是稳定的，存在远距离交换的是不稳定排序。

具体代码如下：

#include<algorithm>/*  冒泡排序：相邻元素比较；n为数据长度*/template<typename T>void BubbleSort(T* r, int n){   T temp; bool empty;    for(int i=0;i<n-1;i++)    {   empty=false;        for(int j=0;j<n-1-i;j++)            if(r[j]>r[j+1])            {temp=r[j];r[j]=r[j+1];r[j+1]=temp; empty=true;}        if(!empty)            return ;    }}/*快速排序：左边比他小，右边比他大，递归实现；定义的一个关键数据，可以省去数据交换操作low=0,high=数据长度-1*/template<typename T>void QuickSort(T a[],int low,int high){   if(low >=high)        return ;    T elem = a[low];    int l = low, r = high;    while(l < r)    {   while(l < r && a[r] >= elem) r--;        if (l < r){ a[l++] = a[r];  }        while(l< r && a[l] <= elem) l++;        if (l < r)  {   a[r--] = a[l];  }    }    a[r] = elem;    QuickSort(a,low,r-1);    QuickSort(a,r+1,high);}/*插入排序：数据向右移动，a[j+1]=a[j]n为数据长度*/template<typename T>void InsertSort(T a[],int n){  int i,j; T elem;    for (i=1;i<n ;++i)    {   j = i- 1;   elem = a[i];        while(j>=0 && elem < a[j] ) {   a[j+1] = a[j];    j--;  }        a[j+1] = elem;    }}/*希尔（shell）排序：分组进行插入排序(把插入排序1的改成d即可)n为数据长度*/template<typename T>void ShellInsert(T arra[],int d,int n){  int i,j;  T elem;    for ( i = d;i < n;i++)  //首个下标从d开始    {   j = i - d;      elem = arra[i];                                while (j >= 0 && elem < arra[j])                 {  arra[j+d] = arra[j];   j = j - d;  }                   arra[j+d] = elem;                 }}template<typename T>void ShellSort(T arra[],int n){  int inc = n;        do  { inc = inc/2;                ShellInsert(arra,inc,n);        }   while (inc > 1);}/*选择排序：在未排序中找出最小的放在前面*/template <typename T>void SelectSort(T a[],int n){   T  elem;    for (int i=0;i<n-1;i++)    {   int elemNum = i;        for (int j= i+1;j<n;j++)            if (a[j] < a[elemNum])                  elemNum = j;        if (elemNum != i)        {   elem = a[i];    a[i] = a[elemNum];  a[elemNum] = elem;}         }}/*归并排序：左边小取左边，左边++；右边小取右边，右边++*/template<typename T>void Merge(T arra[], int low, int mid, int high){   int k;   T *temp = new T[high-low+1];     int begin1 = low, end1 = mid, begin2 = mid + 1, end2 = high;        for (k = 0; begin1 <= end1 && begin2 <= end2; ++k)     {   if(arra[begin1]<=arra[begin2])      temp[k] = arra[begin1++];        else        temp[k] = arra[begin2++];       }       if(begin1 <= end1)         for(int p=begin1;p<=end1;p++)   temp[k++]=arra[p];    if(begin2 <= end2)          for(int p=begin2;p<=end2;p++)   temp[k++]=arra[p];    for(int s=left;s<=right;s++)      arra[s]=temp[s-left];    delete []temp;}template<typename T>void MergeSort(T arra[], unsigned int first, unsigned int last){   int mid = 0;    if(first>=last) return;    mid = (first+last)/2;       MergeSort(arra, first, mid);    MergeSort(arra, mid+1,last);    Merge(arra,first,mid,last);}//*堆排序*/template <typename E>void HeapDown( E a[],int pos,int len){   E temp=a[pos]; int k=pos;//插入排序的思想      for(int i=2*k+1;i<len;i=2*i+1)//下标从0开始      { if(i<len-1 && a[i]<a[i+1]) i++;            if(a[i]>temp) {a[k]=a[i];k=i;}            else break;      }      a[k]=temp;}template <typename E>void HeapSort( E a[],int n){     for(int i=n/2;i>=0;i--) HeapDown(a,i,n);//建堆      for(int j=n-1;j>=1;j--)      {     swap(a[j],a[0]);            HeapDown(a,0,j);      }}

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add here 2016-07-28，程序猿闲来无事，重写了一份，比上面稍微简洁点

/******************各种排序算法的源代码*******************/#include<iostream>#include<algorithm>using namespace  std;void  swap( int & a, int & b){    int temp=a;    a=b;    b=temp;}/*冒泡排序*/void bubbleSort(int * a ,int n){    for(int i=0;i<n-1;i++){        bool f=false;        for(int j=0;j<n-1-i;j++){            if(a[j]>a[j+1]){                swap(a[j],a[j+1]);                f=true;            }        }        if(f ==  false){          return ;        }    }}/*快速排序, 模版类实现*/template <class T>void quickSort( T * a, int left ,int right){    if(left>= right){   return ;    }    int l=left,r=right;    T temp=a[left];    while(l < r){        while( l<r  && a[r]> temp){ r--;}        if(l< r){ a[l++]=a[r];}        while(l<r &&  a[l]<temp){l++;}        if(l<r){ a[r--]=a[l];}    }    a[r]=temp;    quickSort(a,left,r-1);    quickSort(a,r+1,right);}/*数组排序, 模版类实现。*/template <class  T>void  merge(T * a ,int left,int middle ,int right){    if(left>middle || middle> right) return;    T * pTemp=new T[right-left+1];    int l=left,r=middle+1;    int i=0;    while(l<=middle &&  r<= right){        if(a[l]<a[r]){            pTemp[i++]=a[l++];        }else{            pTemp[i++]=a[r++];        }    }     while(l<=middle){        pTemp[i++]=a[l++];    }    while(r<=right){        pTemp[i++]=a[r++];    }    for(int i=0;i<(right-left+1);i++){        a[left+i]=pTemp[i];    }    delete pTemp;    return ;}/*归并排序, 模版类实现*/template <class T>void  mergeSort( T  * a ,int l,int r){    if(l>=r) return ;    int m=((r-l)>>1)+l;    mergeSort(a,l,m);    mergeSort(a,m+1,r);    merge(a,l,m,r);}/*选择排序，模版类实现*/template  <class T>void selectSort(T * a,int n){    for(int i=0;i<n-1;i++){        int k=i;        for(int j=i;j<n;j++){            if(a[k]>a[j]){                k=j;            }        }        if(k != i){            swap(a[k],a[i]);        }    }}/*插入排序，模版类实现*/template <class T>void  insertSort(T * a, int n){    for(int i=1;i<n;i++){        T temp=a[i];        int j=i-1;        while(j>=0 &&  a[j]>temp){ a[j+1]=a[j]; j--;}        a[j+1]=temp;    }}/*shell希尔排序,模版类实现,相当于从0开始步距为d的sort排序*/template < class T>void shellSort(T * a ,int n ,int d){    for(int i=d;i<n;i+=d){        T temp=a[i];        int  j=i-d;        while(j>=0 &&  a[j]>temp){a[j+d]=a[j];j-=d;}        a[j+d]=temp;    }}template < class T>void  shell(T * a ,int n){    if(n<=1) return ;    int d=n>>1;    while(d>=1){        shellSort(a,n,d);        d=d>>1;    }}/*堆排序，模板类实现asc排序，用到最大堆*/template <class T>void  heapDown(T * a , int n ,int nodePos){    int p=nodePos;    T temp=a[p];    for(int k=2*nodePos+1;k<n;k=2*k+1){        if(k+1<n &&  a[k+1]>a[k]){            k++;        }        if(a[k]> temp){            a[p]=a[k];p=k;        }else{            break;        }    }    a[p]=temp;}template <class T>void  heapSort(T a[] ,int n){    for(int i=n/2;i>=0;i--){        heapDown(a,n,i);    }    for(int i=n-1;i>=1;i--){        swap(a[i],a[0]);        heapDown(a,i,0);    }}int  main(){   cout<<"start"<<endl;   int a[10]={5,4,2,1,3,9,8,6,0,7};   //bubbleSort(a,10);   //quickSort(a,0,9);   //mergeSort(a,0,9);   //selectSort(a,10);   //insertSort(a,10);   //shell(a,10);   heapSort(a,10);   for(int j=0;j<10;j++){        cout<<a[j]<<"\t";   }   cout<<endl<<"end"<<endl;   return  0;}