【常见排序、查找算法 c++】

#include <iostream>
#include <vector>
#include <utility>
#include <random>

void insertSort(std::vector<int>& arr){
    if(arr.size() <= 1) return;
    for(int i = 1; i < arr.size(); i++){ //插入排序 下表从1开始
        int insertVal = arr[i];
        while(i > 0){
            if(arr[i-1] > insertVal){ //前面的数字比待插入的数字要大
                arr[i] = arr[i-1]; //向后边移动
            }else{
                arr[i] = insertVal;// 前面的数字比待插入的数字要小 就地插入 退出循环
                break;
            }
            i--;
        }
        //当i = 0 退出循环 说明当前数字是最小的 在索引0处插入
        if(i == 0) arr[0] = insertVal;
    }
}

int random_in_range(int i, int j) {
    std::random_device rd;                       // 获取随机数种子
    std::mt19937 gen(rd());                      // 随机数生成器
    std::uniform_int_distribution<> dist(i, j); // 区间 [i, j] 的均匀分布
    return dist(gen);                           // 生成随机数
}

void quick_sort(std::vector<int>& arr, int left, int right) {
    if (left >= right) return;

    int i = left;
    int j = right;
    int pos = random_in_range(left, right); //随机选择哨兵
    std::swap(arr[left], arr[pos]); //将pivot放置在首位

    while (i < j) { //注意：一旦选择左边界作为标准值 就必须从右边开始遍历
        while (i < j && arr[j] >= arr[left]) j--;
        while (i < j && arr[i] <= arr[left]) i++;
        if (i < j) std::swap(arr[i], arr[j]); //对于不顺位的值 进行互换
    }
    //循环结束时 i==j 此时左边都是比pivot小的值 右边都是比pivot大的值
    std::swap(arr[left], arr[i]);
    //递归排序左右子数组
    quick_sort(arr, left, i - 1);
    quick_sort(arr, i + 1, right);
}

void bubble_sort(std::vector<int>& arr){
    int boundary = arr.size() - 1;
    int lastIndex = 0;
    for(int i = 0; i < arr.size() - 1; i++){
        bool flag = false;
        for(int j = 0; j < boundary; j++){
            if(arr[j] > arr[j+1]){ //每次都把最大的数往后移动一位
                flag = true;
                std::swap(arr[j], arr[j+1]);
                lastIndex = j;
            }
        }
        boundary = lastIndex; //记录每组最后交换的位置 来确定下一次的比较边界
        if(!flag) break; // 如果中途已经完成 就不需要再进行比较了
    }
}

int bindary_search_0(std::vector<int>& nums, int left, int right, int target){
    if(left > right) return -1;
    int mid = left + (right - left) / 2;
    if(nums[mid] > target){
        return bindary_search_0(nums, left, mid-1, target);
    }else if(nums[mid] < target){
        return bindary_search_0(nums, mid+1, right, target);
    }else{
        return mid;
    }
}

int bindary_search_1(std::vector<int>& nums, int left, int right, int target){
    while(left <= right){
        int mid = left + (right - left) / 2;
        if(nums[mid] == target){
            return mid;
        }else if(nums[mid] > target){
            right = mid - 1;
        }else{
            left = mid + 1;
        }
    }
    return -1;
}

int main(){
    std::vector<int> arr = {2,5,1,3,7,89,33,22,45,21,4,5};
    //quick_sort(arr, 0, arr.size()-1);
    bubble_sort(arr);
    for(int i = 0; i < arr.size(); i++){
        std::cout << arr[i] << " ";
    }
    std::cout << std::endl;

    int x = bindary_search_0(arr, 0, arr.size()-1, 5);
    int y = bindary_search_1(arr, 0, arr.size()-1, 7);
    std::cout << x << " " << y << std::endl;
}