C++实现排序算法

c++实现六大经典排序算法

数据结构中有六大经典的排序算法，分别是冒泡排序、选择排序、插入排序、归并排序、快速排序和堆排序，以下是用c++实现的六大经典算法的代码：

**1.冒泡排序：**
#include <iostream>
#include <cmath>
#include <string>
using namespace std;
//一次冒泡排序
void bubble(int arr[],int size) {
    for (int i = 1; i < size - 1; i++) {
        if (arr[i - 1] > arr[i]) {
            swap(arr[i - 1], arr[i]);
        }
    }
}
//多次冒泡排序
void bubbleSort(int arr[], int size) {
    for (int i = 0; i < size - 1; i++) {
        bubble(arr, size);
    }
}
//测试部分
void main() {
    int arr[] = { 3,2,1,4,5 };
    bubbleSort(arr, 5);
    for (auto c : arr) {
        cout << c<<" ";
    }
    cout << endl;
}

**2.选择排序：**
#include <iostream>
#include <cmath>
#include <string>
#include <algorithm>
using namespace std;
//此函数用于找到一次循环的最大值
void select(int arr[], int size) {
    int max = arr[0];
    int pos = 0;
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        if (arr[i] > max) {
            max = arr[i];
            pos = i;
        }
    }
    swap(arr[pos], arr[size - 1]);
}
//此函数用于剩余size-1个数进行求最大数并把最大数放在第size-1个位置
void selectSort(int arr[], int size) {
    for (int i = size; i >= 1; i--) {
        select(arr, i);
    }
}
void main() {
    int arr[] = { 3,2,5,4,1 };
    selectSort(arr, 5);
    for (auto c : arr) {
        cout << c << " ";
    }
    cout << endl;
}

**3.插入排序：**
#include <iostream>
#include <cmath>
#include<algorithm>
using namespace std;
void insert(int arr[], int i) {
    int key = arr[i];
    while (key < arr[i - 1]) {
        arr[i] = arr[i - 1];
        i--;
        if (i == 0) {
            break;
        }
    }
    arr[i] = key;   
}
void insertSort(int arr[], int len) {
    for (int i = 1; i < len; i++) {
        insert(arr, i);
    }
}
void main() {
    int arr[] = { 2,1,9,45,6,1,7,0,12,89 };
    insertSort(arr, 10);
    for (auto c : arr) {
        cout << c << " ";
    }
}

**4.归并排序**
#include <iostream>
#include <cmath>
#include <string>
using namespace std;
void merge(int arr[], int L, int M, int R) {
    int Left[4];
    int Right[4];
    for (int i = L; i < M - L; i++) {
        Left[i - L] = arr[i];
    }
    for (int i = M; i <= R; i++) {
        Right[i-M] = arr[i];
    }
    int i = 0, j = 0, k = 0;
    while (i < 4 && j < 4) {
        if (Left[i] < Right[j]) {
            arr[k] = Left[i];
            k++;
            i++;
        }
        else{
            arr[k] = Right[j];
            k++;
            j++;
        }
    }
    while (i < 4) {
        arr[k] = Left[i];
        k++;
        i++;
    }
    while (j < 4) {
        arr[k] = Right[j];
        k++;
        j++;
    }
}
void main() {
    int arr[] = { 2,4,6,8,3,5,7,9 };
    merge(arr, 0, 4, 7);
    for (auto c : arr) {
        cout << c << " ";
    }
    cout << endl;
}

**5.快速排序**
#include <iostream>
#include <cmath>
#include <string>
#include <algorithm>
using namespace std;
void quick(int arr[], int L,int R) {
    int pivot = arr[(L + R) / 2];
    int i = L; 
    int j = R;
    while (i <= j) {
        while (arr[i] < pivot) {
            i++;
        }
        while (arr[j] > pivot) {
            j--;
        }
        if (i <= j) {
            swap(arr[i], arr[j]);
            i++;
            j--;
        }
    }
    if (L < j) {
        quick(arr, L, j);
    }
    if (i < R) {
        quick(arr, i, R);
    }
}
void main() {
    int arr[] = { 9,8,6,4,5 };
    quick(arr, 0, 4);
    for(auto c:arr)
    {
        cout << c << " ";
    }
    cout << endl;
}


**6.堆排序**
#include <iostream>
#include <cmath>
#include<algorithm>
using namespace std;
//父节点大于左右子节点
void heap(int arr[], int index, int len) {
    int max = index;
    int left = 2 * index + 1;
    int right = 2 * index + 2;
    if (left < len && arr[max] < arr[left]) {
        max = left;
    }
    if (right <len && arr[max] < arr[right]) {
        max = right;
    }
    if (index != max) {
        swap(arr[index], arr[max]);
    }   
}
//从最后一个节点开始建大顶堆，从下往上建堆
void heapList(int arr[], int len) {
    for (int i = len - 1; i >= 0; i--) {
        heap(arr, i, len);
    }
}
//将根节点与最后一个节点进行交换
void heapSort(int arr[], int len) {
    for (int i = len - 1; i >= 0; i--) {
        heapList(arr, i+1);
        swap(arr[0], arr[i]);
    }
}
void main() {
    int arr[] = { 2,1,9,45,6,3,7,0,12,89 };
    heapSort(arr, 10);
    for (auto c : arr) {
        cout << c << " ";
    }
}