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 掌握多种排序方法的基本思想，包括直接插入排序、希尔排序、冒泡排序、快速排序、简单选择排序、堆排序、归并排序等，并能够用高级语言实现。
 通过对这些算法效率的比较，加深对算法的理解

用随机数（介于1-100）产生10个待排序数据元素的关键字值）。
 采用直接插入排序和希尔排序方法对上述待排数据进行排序并输出序后的有序序列；
 采用冒泡排序、快速排序方法对上述待排数据进行排序并输出序后的有序序列；
 采用简单选择排序、堆排序方法对上述待排数据进行排序并输出序后的有序序列；
 采用归并排序方法对上述待排数据进行排序并输出排序后的有序序列；

 构造一个长度为10的整型数组，其中数组中的元素为介于1-100间的随机整数；
 编写直接插入排序和希尔排序函数；
 编写冒泡排序、快速排序函数；
 编写简单选择排序、堆排序函数；
 编写归并排序函数；
 测试
 运行并输出结果

#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <ctime>
#include <malloc.h>

using namespace std;

void GenerateData(int a[],int length,int min,int max)
{
    for(int i=1;i<=length;i++)
    {
        a[i]=rand()%(max-min+1);
        a[i]+=min;
    }
}

void InsertSort(int a[],int length)
{
    int i,j;
    for(i=1;i<=length;++i)
    {
        if(a[i]<a[i-1])
        {
            a[0]=a[i];
            a[i]=a[i-1];
            for(j=i-1;a[0]<a[j];--j)
                a[j+1]=a[j];
            a[j+1]=a[0];
        }
    }
}

void BInsertSort(int a[],int length)
{
    int low,high,m;
    for(int i=1;i<=length;i++)
    {
        a[0]=a[i];
        low=1;
        high=i-1;
        while(low<=high)
        {
            m=(low+high)/2;
            if(a[0]<a[m])
                high=m-1;
            else
                low=m+1;
        }
        for(int j=i-1;j>=high+1;--j)
            a[j+1]=a[j];
        a[high+1]=a[0];
    }
}

void ShellInsert(int a[],int dk,int length)
{
    int i,j;
    for(i=dk;i<=length;i++)
        if(a[i]<a[i-dk])
    {
        a[0]=a[i];
        for(j=i-dk;j>0&&a[0]<a[j];j-=dk)
            a[j+dk]=a[j];
        a[j+dk]=a[0];
    }
}

void ShellSort(int a[],int c[],int length,int t)
{
    for(int k=0;k<t;++k)
        ShellInsert(a,c[k],length);
}

void BubbleSort(int a[],int length)
{
    int i,j,t;
    for(j=1;j<=length;j++)
        for(i=j;i<=length;i++)
        if(a[j]>a[i])
           {
               t=a[j];
               a[j]=a[i];
               a[i]=t;
           }
}

void SelectSort(int a[],int length)
{
    int i,j,k,t;
    for(i=1;i<length;i++)
    {
        k=i;
        for(j=i+1;j<=length;j++)
            if(a[k]>a[j])
               k=j;
        t=a[i];
        a[i]=a[k];
        a[k]=t;
    }
}

int Partition(int a[],int low,int high)
{
    int pivotkey;
    a[0]=a[low];
    pivotkey=a[low];
    while(low<high)
    {
        while(low<high&&a[high]>=pivotkey)
            --high;
        a[low]=a[high];
        while(low<high&&a[low]<=pivotkey)
            ++low;
        a[high]=a[low];
    }
    a[low]=a[0];
    return low;
}

void QSort(int a[],int low,int high)
{
    int pivotloc;
    if(low<high)
        {
            pivotloc=Partition(a,low,high);
            QSort(a,low,pivotloc-1);
            QSort(a,pivotloc+1,high);
        }
}

void QuickSort(int a[],int length)
{
    QSort(a,1,length);
}

void HeapAdjust(int a[],int s,int m)
{
    int rc,j;
    rc=a[s];
    for(j=2*s;j<=m;j*=2)
    {
        if(j<m&&(a[j]<a[j+1]))
            ++j;
        if(rc>=a[j])
            break;
            a[s]=a[j];
            s=j;
    }
    a[s]=rc;
}

void HeapSort(int a[],int length)
{
   int t,i;
   for(i=length/2;i>0;--i)
        HeapAdjust(a,i,length);
   for(i=length;i>1;--i)
   {
       t=a[1];
       a[1]=a[i];
       a[i]=t;
       HeapAdjust(a,1,i-1);
   }
}

void Merge(int a[],int c[],int i,int m,int n)
{
    int j,k;
    for(j=m+1,k=i;i<=m&&j<=n;++k)
    {
        if(a[i]<=a[j])
            c[k]=a[i++];
        else
            c[k]=a[j++];
    }
    int q,e,w,r;
    if(i<=m)
        for(q=k,e=i;q<=n&&e<=m;q++,e++)
            c[q]=a[e];
    if(j<=n)
        for(w=k,r=j;w<=n&&r<=n;w++,r++)
           c[w]=a[r];
}

void MSort(int a[],int TR1[],int s,int t)
{
    int TR2[100],m;
    if(s==t)
        TR1[s]=a[s];
    else
    {
        m=(s+t)/2;
        MSort(a,TR2,s,m);
        MSort(a,TR2,m+1,t);
        Merge(TR2,TR1,s,m,t);
    }
}

void MergeSort(int a[],int length)
{
    MSort(a,a,1,length);
}

int main()
{
    int b[100];
    cout<<"输入你想要得到的数组长度"<<endl;
    int length;
    cin>>length;
    cout<<"设置你想生成随机数的范围"<<endl;
    int maxs,mins;
    cin>>mins>>maxs;

    cout<<"<------------直接插入排序----------------->"<<endl;
    GenerateData(b,length,mins,maxs);
    for(int i=1;i<=length;i++)
        cout<<"第"<<i<<"个数为"<<b[i]<<endl;
    InsertSort(b,length);
    cout<<"直接插入排序之后："<<endl;
    for(int i=1;i<=length;i++)
        cout<<b[i]<<" ";
    cout<<endl;

    cout<<"<------------折半插入排序----------------->"<<endl;
    GenerateData(b,length,mins,maxs);
    for(int i=1;i<=length;i++)
    cout<<"第"<<i<<"个数为"<<b[i]<<endl;
    BInsertSort(b,length);
    cout<<"折半插入排序后"<<endl;
    for(int i=1;i<=length;i++)
        cout<<b[i]<<" ";
        cout<<endl;

    cout<<"<------------希尔插入排序----------------->"<<endl;
    int a[100],r;
    GenerateData(b,length,mins,maxs);
    for(int i=1;i<=length;i++)
    cout<<"第"<<i<<"个数为"<<b[i]<<endl;
    cout<<"输入你想设置的增量个数:"<<endl;
    cin>>r;
    cout<<"输入你要创建的"<<r<<"个增量:"<<endl;
    for(int i=0;i<r;i++)
      cin>>a[i];
    ShellSort(b,a,length,r);
    cout<<"希尔排序后:"<<endl;
    for(int i=1;i<=length;i++)
        cout<<b[i]<<" ";
    cout<<endl;

    cout<<"<------------冒泡排序----------------->"<<endl;
    GenerateData(b,length,mins,maxs);
    for(int i=1;i<=length;i++)
    cout<<"第"<<i<<"个数为"<<b[i]<<endl;
    BubbleSort(b,length);
    cout<<"冒泡排序之后:"<<endl;
    for(int i=1;i<=length;i++)
        cout<<b[i]<<" ";
    cout<<endl;

    cout<<"<------------选择排序----------------->"<<endl;
    GenerateData(b,length,mins,maxs);
    for(int i=1;i<=length;i++)
    cout<<"第"<<i<<"个数为"<<b[i]<<endl;
    SelectSort(b,length);
    cout<<"选择排序之后:"<<endl;
    for(int i=1;i<=length;i++)
        cout<<b[i]<<" ";
    cout<<endl;

    cout<<"<------------快速排序----------------->"<<endl;
    GenerateData(b,length,mins,maxs);
    for(int i=1;i<=length;i++)
       cout<<"第"<<i<<"个数为"<<b[i]<<endl;
    QuickSort(b,length);
    cout<<"快速排序后:"<<endl;
    for(int i=1;i<=length;i++)
        cout<<b[i]<<" ";
    cout<<endl;

    cout<<"<------------堆排序----------------->"<<endl;
    GenerateData(b,length,mins,maxs);
    for(int i=1;i<=length;i++)
       cout<<"第"<<i<<"个数为"<<b[i]<<endl;
    HeapSort(b,length);
    cout<<"堆排序之后"<<endl;
    for(int i=1;i<=length;i++)
        cout<<b[i]<<" ";
    cout<<endl;

    cout<<"<------------归并排序----------------->"<<endl;
    GenerateData(b,length,mins,maxs);
    for(int i=1;i<=length;i++)
       cout<<"第"<<i<<"个数为"<<b[i]<<endl;
    MergeSort(b,length);
    cout<<"归并排序之后"<<endl;
    for(int i=1;i<=length;i++)
        cout<<b[i]<<" ";
    cout<<endl;

    return 0;
}