几个排序算法

原创 于 2008-03-09 22:14:00 发布 · 719 阅读 · 0 ·
CC 4.0 BY-SA版权
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
文章标签：

#算法 #merge #system #delete #n2 #exchange

《 算法导论》上的几个排序算法。

1. 合并排序1(merge sort)
#include <stdio.h>        // printf
#include <limits.h>    // INT_MAX
#include <stdlib.h>    // system

void printArray(int A[], int size)
{
    for(int i=0; i<size; ++i)
    {
        printf("%d ", A[i]);
    }
    printf(" ");
}

void merge(int A[], int p, int q, int r)
{
    int n1 = q - p + 1;
    int n2 = r - q;
    int i, j, k;
    // create arrays L[1...n1+1] and R[1..n2+1]
    int *L = new int[n1+1];
    int *R = new int[n2+1];

    for (i=0; i<n1; ++i)
    {
        L[i] = A[p+i];
    }
    for (j=0; j<n2; ++j)
    {
        R[j] = A[q+1+j];
    }
    // sentinel
    L[n1] = INT_MAX;
    R[n2] = INT_MAX;

    i = j = 0;
    for (k=p; k<r+1; ++k)
    {
        if (L[i] < R[j])
        {
            A[k] = L[i];
            ++i;
        }
        else
        {
            A[k] = R[j];
            ++j;
        }
    }

    delete [] L;
    delete [] R;
}

void merge_sort(int A[], int p, int r)
{
    if (p<r)
    {
        int q = (p + r)/2;
        merge_sort(A, p, q);
        merge_sort(A, q+1, r);
        merge(A, p, q, r);
    }
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    {
        int A[] = {5, 2, 4, 6, 1, 3};
        int size = sizeof(A)/sizeof(int);
        printArray(A, size);
        merge_sort(A, 0, size-1);
        printArray(A, size);
    }

    {
        int A[] = {31, 41, 59, 26, 41, 58};
        int size = sizeof(A)/sizeof(int);
        printArray(A, size);
        merge_sort(A, 0, size-1);
        printArray(A, size);
    }
    system("pause");
    return 0;
}
2. 合并排序2(merge sort)
#include <stdio.h>        // printf
#include <limits.h>    // INT_MAX
#include <stdlib.h>    // system

// length that using insertion-sort 
const int K = 4;

void printArray(int A[], int size)
{
    for(int i=0; i<size; ++i)
    {
        printf("%d ", A[i]);
    }
    printf(" ");
}

void insertion_sort(int A[], int p, int r)
{
    for (int j = p+1; j < r+1; ++j)
    {
        int key = A[j];
        int i = j - 1;
        while (i>=p && A[i]>key) 
        {
            A[i+1] = A[i];
            --i;
        }
        A[i+1] = key;
    }
}

void merge(int A[], int p, int q, int r)
{
    int n1 = q - p + 1;
    int n2 = r - q;
    int i, j, k;
    
    // create arrays L[1...n1+1] and R[1..n2+1]
    int *L = new int[n1+1];
    int *R = new int[n2+1];

    for (i=0; i<n1; ++i)
    {
        L[i] = A[p+i];
    }
    for (j=0; j<n2; ++j)
    {
        R[j] = A[q+1+j];
    }
    // sentinel
    L[n1] = INT_MAX;
    R[n2] = INT_MAX;

    i = j = 0;
    for (k=p; k<r+1; ++k)
    {
        if (L[i] < R[j])
        {
            A[k] = L[i];
            ++i;
        }
        else
        {
            A[k] = R[j];
            ++j;
        }
    }

    delete [] L;
    delete [] R;
}

void merge_sort(int A[], int p, int r)
{
    if (p < r)
    {
        if (r - p < K)
        {
            insertion_sort(A, p, r);
        }
        else
        {
            int q = (p + r)/2;
            merge_sort(A, p, q);
            merge_sort(A, q+1, r);
            merge(A, p, q, r);
        }
    }
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    {
        int A[] = {5, 2, 4, 6, 1, 3};
        int size = sizeof(A)/sizeof(int);
        printArray(A, size);
        merge_sort(A, 0, size-1);
        printArray(A, size);
    }

    {
        int A[] = {31, 41, 59, 26, 41, 58, 23, 45, 56, 77, 90, 12, 3, 32, 65, 73, 23, 42, 78};
        int size = sizeof(A)/sizeof(int);
        printArray(A, size);
        merge_sort(A, 0, size-1);
        printArray(A, size);
    }
    system("pause");
    return 0;
}
3. 插入排序(insertion sort)
#include <stdio.h> // printf
#include <stdlib.h> // system

void printArray(int A[], int size)
{
    for(int i=0; i<size; ++i)
    {
        printf("%d ", A[i]);
    }
    printf(" ");
}

void insertion_sort(int *A, int size)
{
    for (int j = 1; j < size; ++j)
    {
        int key = A[j];
        int i = j - 1;
        while (i>=0&&A[i]>key) 
        {
            A[i+1] = A[i];
            --i;
        }
        A[i+1] = key;
    }
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    {
        int A[] = {5, 2, 4, 6, 1, 3};
        int size = sizeof(A)/sizeof(int);
        printArray(A, size);
        insertion_sort(A, size);
        printArray(A, size);
    }

    {
        int A[] = {31, 41, 59, 26, 41, 58};
        int size = sizeof(A)/sizeof(int);
        printArray(A, size);
        insertion_sort(A, size);
        printArray(A, size);
    }
    system("pause");
    return 0;
}

4. 堆排序(heap sort)
#include <stdio.h>        // printf
#include <stdlib.h>    // system

#define PARENT(i)    ((i-1)/2)
#define LEFT(i)    ((i)*2+1)
#define RIGHT(i) ((i)*2 + 2)

void max_heapify(int A[], int i, int size)
{
    int l = LEFT(i);
    int r = RIGHT(i);
    int largest = i;
    if (l<size && A[l]>A[i])
    {
        largest = l;
    }
    if (r<size && A[r]>A[largest])
    {
        largest = r;
    }
    if (largest != i)
    {
        int t = A[i];
        A[i] = A[largest];
        A[largest] = t;
        max_heapify(A, largest, size);
    }
}

void build_max_heap(int A[], int size)
{
    for (int i = PARENT(size-1); i >=0; --i)
    {
        max_heapify(A, i, size);
    }
}

void heap_sort(int A[], int size)
{
    build_max_heap(A, size);
    for (int i = size -1; i>0; --i)
    {
        int t = A[0];
        A[0] = A[i];
        A[i] = t;
        max_heapify(A, 0, i);
    }
}

void printArray(int A[], int size)
{
    for(int i=0; i<size; ++i)
    {
        printf("%d ", A[i]);
    }
    printf(" ");
}

int main()
{
    {
        int A[] = {5, 2, 4, 6, 1, 3};
        int size = sizeof(A)/sizeof(int);
        printArray(A, size);
        heap_sort(A, size);
        printArray(A, size);
    }

    {
        int A[] = {31, 41, 59, 26, 41, 58};
        int size = sizeof(A)/sizeof(int);
        printArray(A, size);
        heap_sort(A, size);
        printArray(A, size);
    }

    {
        int A[] = {5, 13, 2, 25, 7, 17, 20, 8, 4};
        int size = sizeof(A)/sizeof(int);
        printArray(A, size);
        heap_sort(A, size);
        printArray(A, size);
    }
    system("pause");
    return 0;
}
 5. 快速排序(quick sort)
#include <stdio.h>        // printf
#include <stdlib.h>    // system

int partition(int A[], int p, int r)
{
    int x = A[r];
    int i = p - 1;
    for(int j = p; j<r; ++j)
    {
        if (A[j] <= x)
        {
            ++i;
            int t = A[j];
            A[j] = A[i];
            A[i] = t;
        }
    }
    A[r] = A[i + 1];
    A[i + 1] = x;

    return i + 1;
}

int hoare_partition(int A[], int p, int r)
{
    int x = A[p];
    int i = p - 1;
    int j = r + 1;
    while (1)
    {
        do 
        {
            --j;
        } while(A[j] > x);
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      
        do 
        {
            ++i;
        } while(A[i] <= x);

        // exchange A[i] and A[j]
        if (i < j)
        {
            int t = A[i];
            A[i] = A[j];
            A[j] = t;
            continue;
        }
        else
        {
            A[p] = A[j];
            A[j] = x;
            return j;
        }
            
    }

}

void quick_sort(int A[], int p, int r)
{
    if (p < r)
    {
        int q = hoare_partition(A, p, r);
        quick_sort(A, p, q-1);
        quick_sort(A, q+1, r);
    }
}

void printArray(int A[], int size)
{
    for(int i=0; i<size; ++i)
    {
        printf("%d ", A[i]);
    }
    printf(" ");
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    {
        int A[] = {5, 2, 4, 6, 1, 3};
        int size = sizeof(A)/sizeof(int);
        printArray(A, size);
        quick_sort(A, 0, size - 1);
        printArray(A, size);
    }

    {
        int A[] = {13, 19, 9, 5, 12, 8, 7, 4, 21, 2, 6, 11};
        int size = sizeof(A)/sizeof(int);
        printArray(A, size);
        quick_sort(A, 0, size - 1);
        printArray(A, size);
    }

    system("pause");
    return 0;
}
6. stooge排序
#include <stdio.h> // printf
#include <stdlib.h> // system

void printArray(int A[], int size)
{
    for(int i=0; i<size; ++i)
    {
        printf("%d ", A[i]);
    }
    printf(" ");
}

void stooge_sort(int A[], int i, int j)
{
    if (A[i] > A[j])
    {
        // exchange
        int t = A[i];
        A[i] = A[j];
        A[j] = t;
    }
    if (i+1>=j)
        return;
    int k = (j-i+1)/3;                // Round down.
    stooge_sort(A, i, j - k);    // First two-thirds.
    stooge_sort(A, i + k, j);    // Last two-thirds.
    stooge_sort(A, i, j - k);    // First two-thirds again.
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    {
        int A[] = {31, 41, 59, 26, 41, 58, 23, 45, 56, 77, 90, 12, 3, 32, 65, 73, 23, 42, 78};
        int size = sizeof(A)/sizeof(int);
        printArray(A, size);
        stooge_sort(A, 0, size-1);
        printArray(A, size);
    }
    system("pause");
    return 0;
}
Wesley1991
关注
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值