c++ 排序算法总结

在 C++ 中，排序算法是非常基础且重要的内容。下面将对常见的排序算法进行总结，包括算法原理、C++ 代码实现、复杂度分析和优缺点。

1. 冒泡排序（Bubble Sort）
原理：重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果它们的顺序错误就把它们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。

代码实现

#include <iostream>
#include <vector>

void bubbleSort(std::vector<int>& arr) {
   
   
    int n = arr.size();
    for (int i = 0; i < n - 1; ++i) {
   
   
        for (int j = 0; j < n - i - 1; ++j) {
   
   
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
   
   
                std::swap(arr[j], arr[j + 1]);
            }
        }
    }
}

int main() {
   
   
    std::vector<int> arr = {
   
   64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
    bubbleSort(arr);
    for (int num : arr) {
   
   
        std::cout << num << " ";
    }
    std::cout << std::endl;
    return 0;
}

复杂度分析

• 时间复杂度：O(n²)，其中 n 是数组的长度。
• 空间复杂度：O(1)，只需要常数级的额外空间。

优缺点

• 优点：实现简单，代码量少，对于小规模数据可以使用。
• 缺点：效率较低，时间复杂度高，不适合大规模数据排序。

2. 选择排序（Selection Sort）

• 原理：在未排序序列中找到最小（大）元素，存放到排序序列的起始位置。然后，再从剩余未排序元素中继续寻找最小（大）元素，然后放到已排序序列的末尾。以此类推，直到所有元素均排序完毕。

代码实现

#include <iostream>
#include <vector>

void selectionSort(std::vector<int>& arr) {
   
   
    int n = arr.size();
    for (int i = 0; i < n - 1; ++i) {
   
   
        int minIndex = i;
        for (int j = i + 1; j < n; ++j) {
   
   
            if (arr[j] < arr[minIndex]) {
   
   
                minIndex = j;
            }
        }
        std::swap(arr[i], arr[minIndex]);
    }
}

int