数据结构---排序算法(比较排序)-优快云博客

本文详细介绍了多种排序算法，包括插入排序、冒泡排序、希尔排序、选择排序、堆排序、归并排序和快速排序等，并提供了每种算法的具体实现代码。

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插入排序

插入排序

void Inser_Sort(int A[],int N)
{
    int i,p;
    for(p=1; p<N; p++)
    {

        int tmp=A[p];//从第二个元素开始插，出队。
        for(i=p; i>0&&A[i-1]>tmp; i--)
            A[i]=A[i-1];//往后移位
        A[i]=tmp;//入队。
    }
}

冒泡排序


void Bubble_Sort(int A[],int N)
{
    for(int p=N-1; p>=0; p--)
    {
        int flag=0;
        for(int i=0; i<p; i++)//一趟冒泡
        {
            if(A[i]>A[i+1])
            {
                swap(A[i],A[i+1]);
                flag=1;//有交换
            }

        }
        if(flag==0)break;//无交换
    }
}

希尔排序

void Shell_Sort(int a[],int N)
{
    int d,i,p,tmp;
    for(d=N/2; d>0; d/=2)
    {
        for(p=d; p<N; p++)
        {
            tmp=a[p];
            for(i=p; i>=d&&a[i-d]>tmp; i-=d)
                a[i]=a[i-d];
            a[i]=tmp;
        }
    }

}

选择排序

void Selecttion_Sort(int A[],int N)
{
    int Min;
    for(int i=0; i<N; i++)
    {
        Min = i;
        for (int j=i; j<N; j++)
            if(A[j]<A[Min])Min=j;//堆排序主要是对这一步进行优化。
        swap(A[i],A[Min]);
    }
}

堆排序

void Perdown(int a[],int i,int N)
{
    int child,tmp;
    for(tmp=a[i]; 2*i+1<N; i=child)
    {
        child=2*i+1;
        if(child!=N-1&&a[child+1]>a[child])
            child++;
        if(tmp<a[child])
            a[i]=a[child];
        else break;
    }
    a[i]=tmp;
}

void Heap_Sort(int A[],int N)
{
    int i;
    for(i=N/2-1; i>=0; i--)
        Perdown(A,i,N);//创建大顶堆
    for(i=N-1; i>0; i--)//每次把大顶堆的堆顶元素移到最后
    {
        swap(A[0],A[i]);
        Perdown(A,0,i);
    }
}

归并排序

void merge(int a[],int tmp[],int l,int r,int rend){
	int lend = r-1;
	int p = l;
	int num = rend - l + 1;
	while(l<=lend && r <= rend){
		if(a[l] <= a[r])tmp[p++] = a[l++];
		else tmp[p++] = a[r++],cnt+=lend-l+1;//计算逆序数。l~lend都与a[r]逆序
	}
	while(l<=lend) tmp[p++] = a[l++];
	while(r<=rend) tmp[p++] = a[r++];
	
	for(int i = 0;i<num;++i,rend--){
		a[rend] = tmp[rend];
	}
}


void msort(int a[],int tmp[],int l,int rend){
	int m;
	if(l<rend){
		m = l+rend>>1;
		msort(a,tmp,l,m);
		msort(a,tmp,m+1,rend);
		merge(a,tmp,l,m+1,rend);
	}
}

void merge_sort(int a[],int n){
	int tmp[n];
	msort(a,tmp,0,n-1);
}

快速排序

STL关于快排的几点优化：

1、选主元

2、量少的时候，改为插入排序

3、递归层次大的时候改用堆排序

具体的参考《STL源码剖析》

void Inser_Sort(int A[],int N)
{
    int i,p;
    for(p=1; p<N; p++)
    {

        int tmp=A[p];//从第二个元素开始插，出队。
        for(i=p; i>0&&A[i-1]>tmp; i--)
            A[i]=A[i-1];//往后移位
        A[i]=tmp;//入队。
    }
}
int Median3(int A[],int Left,int Right)
{
    int Center =(Left+Right)/2;
    if(A[Left]>A[Right])swap(A[Left],A[Right]);
    if(A[Left]>A[Center])swap(A[Left],A[Center]);
    if(A[Center]>A[Right])swap(A[Center],A[Right]);
    swap(A[Center],A[Left]);
    return A[Right-1];
}
void Quicksort(int A[],int Left,int Right)
{   int Cutoff=10;
    if(Cutoff<=Right-Left)//数据量比较小，递归带来的代价更大;几近有序的情况下，插入排序更为优秀
    {
        int Pivot=Median3(A,Left,Right);//选主元  选首位中的中间值
        int i=Left,j=Right;
        while(1)
        {
            while(A[++i]<Pivot);
            while(A[--j]>Pivot);
            if(i<j)swap(A[i],A[j]);
            else  break;

        }
        swap(A[Left],A[j]);
        if(Left<j)
        Quicksort(A,Left,j);
    	if(j+1<Right)
        Quicksort(A,j+1,Right);
    }
    else Inser_Sort(A+Left,Right-Left);
}