《算法导论》学习笔记之一 排序算法1 (插入排序、选择排序、归并排序)实现代码C++

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最近在看《算法导论》第三版的书，相信很多同学都看过这本神作。

针对前几章书中出现的排序算法，我个人参照书中的 伪代码 拿 C++代码 重新实现

-------有写的不好的地方，请各位同学见谅--------------------------------------------------------

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注意：这里我们是对一个未排序的数组进行操作，该数组为 ：

int A[14] ={27, 17, 3, 16, 13, 10, 1, 5, 7, 12, 4, 8, 9, 0};

以下所有排序都是对数组进行 升序排序；

主函数：

//main.cpp
//

#include "sort.h"

int main()
{
int A[14] =     {27, 17, 3, 16, 13,
10, 1, 5, 7, 12,
4, 8, 9, 0};
int* p = &A[0];
//
//Insert_Sort_Ascending(p, 14);         //插入排序
//Selection_Sort_Ascending(p, 14);      //选择排序
//Bubble_Sort_Ascending(p, 0, 14);      //冒泡排序
Merge_Sort_Ascending(p, 0, 13);         //归并排序
//
for (int i=0; i<14; i++)
{
cout<<A[i]<<",";
}

//
int a;
cin>>a;
return 0;
}

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1.//插入排序Insert_sort   

bool Insert_Sort_Ascending ( int* pArray , int ArrayLength )
{
int i ,j ;
int key ;
for ( j= 1 ; j <ArrayLength ; j ++)
{
key = pArray [ j]; //将插入的数作为key；
i = j - 1 ;
while ((i >= 0)&&( pArray [i ]> key))  //将插入的数与前一个数做比较；
{
pArray [i + 1] = pArray [ i];  //如果前一个数大于key，则前一个数后移一位；
i = i - 1;
}
pArray [i + 1] = key ;
}
cout <<"Insert_Sort_Ascending:" ;
return true ;
} //end Insert_Sort_Ascending

--插入排序具有最坏情况运行时间O(n^2）
2.//选择排序算法The Selection Sort_Ascending   首先找出A中的最小元素并将其与A[1]中的元素进行交换。接着，找出A中的次最小元素将其与A[2}中的元素进行交换。对A中前n-1个元素按该方式继续。称该方法为选择算法。

bool Selection_Sort_Ascending(int* pArray, int ArrayLength)
{
for(int j=0; j<ArrayLength-1; j++)
{
int smallest = j;                  //把j元素作为最小的元素
for (int i=j+1; i<ArrayLength; i++)
{
if (pArray[i] < pArray[smallest])//如果这个元素比第一个元素小，把这个元素作为最小的
smallest = i;
}
int key              = pArray[j]; //交换最小的元素与j元素;
pArray[j]         = pArray[smallest];
pArray[smallest] = key;
}
cout<<"Selection_Sort_Ascending:"
return true;}//end Selection_Sort_Ascending

--选择排序具有任何情况运行时间O(n^2）
3.//The Bubble Sort 冒泡排序 冒泡排序是反复比较、交换相邻的未按次序排列的元素

bool Bubble_Sort_Ascending(int* pArray, int start, int ArrayLength){

for (int i=0; i<ArrayLength-1; i++)
for (int j=ArrayLength-1; j>i; j--)
{
if (pArray[j]<pArray[j-1])
{
int key = pArray[j];
pArray[j] = pArray[j-1];
pArray[j-1] = key;
}
}
cout<<"Bubble_Sort_Ascending:";
return true;}//end Bubble_Sort_Ascending

--冒泡排序具有运行时间O(n^2）

4.//The Merge Sort 归并排序算法

void Merge(int *a, int p, int q, int r){
int n1 = q-p+1;
int n2 = r-q;
int *L = new int[n1+1];
int *R = new int[n2+1];
int i, j, k;

for (i=0; i<n1; i++){
L[i] = a[p+i];
}
for (j=0; j<n2; j++){
R[j] = a[q+j+1];
}
L[n1] = 10000000;
R[n2] = 10000000;

for (i=0, j=0, k=p; k<=r; k++)
{
if (L[i]<=R[j])
{
a[k] = L[i];
i++;
}else{
a[k] = R[j];
j++;
}
}
delete []L;
delete []R;}
bool Merge_Sort_Ascending(int* pArray, int start, int ArrayLength){
if (start<ArrayLength)
{
int middle = (start+ArrayLength)/2;
Merge_Sort_Ascending(pArray, start, middle);
Merge_Sort_Ascending(pArray, middle+1, ArrayLength);
Merge(pArray, start, middle, ArrayLength);
}
return true;}//end Merge_Sort_Ascending

--归并排序在最坏的情况下，运行时间为O(nlog n)