排序算法之Simple Sorts

来源：互联网发布：5g网络的股票编辑：程序博客网时间：2024/06/03 20:59

0. 前言

Simple Sorts包括两种排序算法：选择排序(Selection sort) 和插入排序（Insertion sort)。
代码基于C++11编写，编译器使用g++4.9.2 版本。
测试数据集使用导论中提供的程序生成。
测试使用导论中提供的测试框架，加入相关的头文件，并进行相关算法调用(具体可参见插入排序中的测试源代码)。

1. 插入排序(Insertion sort)

1.1 基本思想

插入排序的基本思想是：每步将一个待排序的纪录，按其关键码值的大小插入前面已经排序的文件中适当位置上，直到全部插入完为止。

1.2 源代码

// InsertionSort.h#include <vector>template<typename ItemType>void InsertionSort(std::vector<ItemType> &items){  for (int i = 1; i < items.size(); ++i) {    auto tmp = std::move(items[i]);    int j;    for (j = i; j > 0 && items[j - 1] > tmp; --j)       items[j] = std::move(items[j - 1]);    items[j] = std::move(tmp);  }}

// InsertionSort_test.cc// Compile: g++ -std=c++11 -o insertion_sort SelectionSort_test.cc #include "InsertionSort.h"#include <cstdlib>#include <fstream>#include <iostream>#include <vector>using namespace std;static void ReadNumsFromFile(const string &filename, vector<int> &nums) {  ifstream in(filename, ios::in | ios::binary);  if (!in) {    cerr << "cannot open input file " << filename << endl;    exit(EXIT_FAILURE);  }  int num;  while (in >> num) {    nums.push_back(num);  }}static void WriteNumsToFile(vector<int> &nums, const string &filename) {  ofstream out(filename, ios::out | ios::binary);  if (!out) {    cerr << "cannot open output file " << filename << endl;    exit(EXIT_FAILURE);  }  for (const auto &num : nums) {    out << num << " ";  }}int main(const int argc, const char *argv[]){  if (argc != 3) {    cerr << argv[0] << " <inputfilename> <outfilename>" << endl;    exit(EXIT_FAILURE);  }  vector<int> nums;  ReadNumsFromFile(argv[1], nums);  // nums contains the input data.  // call the sort algorithm here.  cout << "Deal with " << nums.size() << " nums" << endl;  WriteNumsToFile(nums, argv[2]);  return 0;}

2. 选择排序(Selection sort)

2.1 基本思想

选择排序（Selection sort）是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是每一次从待排序的数据元素中选出最小（或最大）的一个元素，存放在序列的起始位置，直到全部待排序的数据元素排完。选择排序是不稳定的排序方法（比如序列[5， 5， 3]第一次就将第一个[5]与[3]交换，导致第一个5挪动到第二个5后面）。

2.2 源代码

// SelectionSort.h#include <vector>template<class ItemType>void SelectionSort(std::vector<int> &items) {  for (int i = 0; i < items.size(); ++i) {    int min_idx = i;    for (int j = i; j < items.size() ; ++j) {      if (items[j] < items[min_idx])        min_idx = j;    }    if (i != min_idx) {    // swap two element using std::move     auto tmp = std::move(items[i]);     items[i] = std::move(items[min_idx]);     items[min_idx] = std::move(tmp);    }  }}

4. 排序测试

测试使用Cmake Test 进行自动化测试。
当然你也可以使用linux下的 time 命令进行时间的测试。

4.1 10000个随机数

4.2 88888个随机数

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