排序算法总结

大三了马上要找工作，先把各种排序算法写一写练练笔。

#include <iostream>
using namespace std;
#define MAX 50  //归并排序临时数组

int a[8] ={5,6,4,8,3,2,7,1};
int b[9] ={1,2,4,5,5,6,7,8,9};

//直接插入

void InsertSort(int a[], int n)
{
	int i,j,t;
	for(i=1; i<n; i++)
	{
		t = a[i];
		for(j=i; j>0 && t<a[j-1]; j--)
			a[j] = a[j-1];
		a[j] = t;
	}
}

//希尔排序

void ShellSort(int a[], int n)
{
	int i,j,k,t;
	k = n/2;
	while(k>0)
	{
		for(i=k;i<n;i++)
		{
			t = a[i];
			for(j=i; j>0 && t<a[j-k]; j-=k)
				a[j] = a[j-k];
			a[j] = t;
		}
		k /= 2;
	}

}

//冒泡

//还有一种局部冒泡，可以跳过已是顺序的k个连续元素，但要额外引入一个标记变量且每次交换都要记录，数据特别随机的话开销也不小...
void Bubble(int a[], int n) 
{
	int temp;
	bool flag;
	for(int i=n-1; i>0; i--)
	{	
		flag = false;
		for(int j=0; j<i; j++)
		{
			if(a[j]>a[j+1])
			{
				temp = a[j];
				a[j] = a[j+1];
				a[j+1] = temp;
				flag = true;
			}
		}
		if (flag == false)
			break;
	}
}

//快排

void QuickSort(int a[], int l, int u)
{
	if( l >= u)
		return;
	int i = l+1;
	int j = u;
	int temp;
	while(i<j)
	{
		while( i<=u && a[i] < a[l])
			i++;
		while( a[j] > a[l])
			j--;
		if( i < j )
		{
			temp = a[i];
			a[i] = a[j];
			a[j] = temp;
		}
	}
	temp = a[l];
	a[l] = a[j];
	a[j] = temp;
	QuickSort( a, l, j-1);
	QuickSort( a, j+1, u);

}

//归并排序

//归并，非递归
void Merge(int a[], int a0, int an, int b0, int bn) //归并a[]中下标a0~an、b0~bn的两组数
{
	int c[MAX];
	int i = a0;
	int k = i;
	int j = b0;
	while(1)
	{	if( a[i] <= a[j])  //"="保持排序稳定性
			c[k++] = a[i++];
		else 
			c[k++] = a[j++];
	
		if( i > an) //a0~an排完
		{
			while( j <= bn)
				c[k++] = a[j++];
			break;
		}
	
		if( j > bn) //b0~bn排完
		{
			while( i <= an)
				c[k++] = a[i++];
			break;
		}
	}
	for( int m = a0; m <= bn; m++)
		a[m] = c[m];
}

void MergeOnce(int a[], int n,int d)  //数组a[]以d为间隔归并
{
	int k = 0 ;
	while (k+2*d-1 < n)
	{
		Merge(a,k,k+d-1,k+d,k+2*d-1);
		k += (2*d);
	}
	if( n % d != 0)  //一次归并个数不足的
		if( k+d <= n)
			Merge(a,k,k+d-1,k+d,n-1); 
}

void MergeSort(int a[],int n)
{
	int d = 1;  //d是间隔，不是组内元素个数，开始用的2....花了2h才找到T_T
	while (d <= n)
	{
		MergeOnce(a, n, d);
		d *= 2;
	}
}

//堆排

//堆排序
void siftup(int a[],int n) //pre:小堆heap[0,n-1],n是下标;  post:a[n]入堆,构建小堆heap[0,n] ，n为最末下标
{
	int temp;
	int p=n/2; 
	while(1)
	{
		if( n == 0)
			break;
		if(a[n]<a[p])
		{
			temp = a[p];
			a[p] = a[n];
			a[n] = temp;
			n  = p;
			p  = n/2;
		}
		else 
			break;
	}
}

void siftdown(int a[], int n) //pre:小堆[1,n] post:小堆[0,n],n为最末下标 调用时须满足n>1
{
	int r = 0; ///root
	int c;    //child
	int temp;
	while(1)
	{
		if(r == 0)
			c=1;
		else
			c = 2*r;
		if(c>n)
			break;
		if(c+1<=n)
			if(a[c+1]<a[c])
				c++;
		if(a[r]>a[c])
		{
			temp = a[c];
			a[c] = a[r];
			a[r] = temp;
			r = c;
		}
		else
			break;
	}	
}

void HeapSort(int a[], int n) //n是下标
{
	int temp;
	for( int i=1; i<=n; i++)
		siftup(a,i);
	for( int j=n; j>=1; j--)
	{
		cout<<a[0]<<" ";
		temp = a[0];
		a[0] = a[j];
		a[j] = temp;
		siftdown(a,j-1);
	}
	cout<<a[0]<<endl;
}

//另加个二分搜索

//另加个二分搜索
int BinSearch(int a[], int low, int up, int d)
{
	if( low > up ) //不仅仅是简单的l、u取值容错， 考虑到递归到最后不成功的特殊情况，该条件就大大地有用了！（PS. l=u±1）
		return -1;
	int mid = ( low + up ) / 2;
	if( a[mid] == d)
		return mid;
	else if( d < a[mid])
		BinSearch(a, low, mid-1, d);
	else if( d > a[mid])
		BinSearch(a, mid+1, up, d);
}

void main()
{
	HeapSort(a,7);
//	InsertSort(a,7);
//	ShellSort(a,7);
//	Bubble(a,7);
//	QuickSort(a,7);
//	MergeSort(a,7);
//	HeapSort(a,n)
//	for(int i=0;i<8;i++)
//		cout<<a[i]<<" ";
}