C++实现几种排序算法

有时间再自己实现一遍，先转载一篇以备忘。

转载自：http://blog.csdn.net/anialy/article/details/7614012

几个常用的排序：

1）冒泡排序

2）选择排序

3）插入排序

4）归并排序

5）快速排序

6）希尔排序

具体实现：

1. 冒泡排序

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//冒泡排序

//i: start -> end - 1

//每一次两两比较array[i]与array[i+1],大的上浮，小下沉

//比较次数来源于如果array[0]是最大值，则需要size - 1次才能放到正确的位置

template<class Type>

void BubbleSort(Type* array,int start,int end){

for(int i = 0;i < end - start;i++)

for(int j = 0;j < end - start;j++){

if(array[j] > array[j + 1])

swap(array[j],array[j + 1]);

}

}

2. 选择排序

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//选择排序

//每一次都从为选出值的数组中选取最小的放在当前排放的位置处

template<class Type>

void SelectionSort(Type* array,int start,int end){

for(int i = 0;i < end - start;i++)

for(int j = i + 1;j < end - start + 1;j++){

if(array[i] > array[j])

swap(array[i],array[j]);

}

}

3. 插入排序

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//插入排序

//从i: start -> end

//在i之前的有序的数组中找到正确的位置插入

template<class Type>

void InsertionSort(Type* array,int start,int end){

for(int i = 1;i < end - start + 1;i++)

for(int j = 0;j < i;j++){

if(array[j] > array[i]){

int temp = array[i];

for(int k = i;k > j;k--)

array[k] = array[k - 1];

array[j] = temp; //此时array[j]是最大的了

break;

}

}

}

4. 归并排序

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//归并排序

//每次Merge都是将start -> end 划分为start -> middle -1 && middle -> end两部分，吧两个部分中最小的

//一半放到新的start -> middle - 1中去，其余的未塞入的将start -> end 填满

//MergeSort 就是讲一长串数组划分为两半，用递归再划分两半的两半... 自底向上排序完成

//此外：Merge完成后，array: start -> middle -1 这前半部分的最大值 小于 array: middle -> end这后半部分的最小值

template<class Type>

void Merge(Type* a,int start,int middle,int end){

Type *temp = new Type[end - start + 1]; //保留这轮排序后的数组

int index = 0;

bool *isChosen = new bool[end - start + 1]; //某个元素是否被选出

for(int i = 0;i < end - start + 1;i++)

isChosen[i] = false;

int indexA = start; //前半段a[start] --> a[middle]

int indexB = middle; // 后半段 a[middle + 1] --> a[end - 1]

while(indexA < middle && indexB <= end){

if(a[indexA] < a[indexB]){

temp[index++] = a[indexA];

isChosen[indexA++ - start] = true;

}else{

temp[index++] = a[indexB];

isChosen[indexB++ - start] = true;

}

}

//剩余的都填满temp[]

for(int i = 0;i < end - start + 1;i++)

if(!isChosen[i])

temp[index++] = a[start + i];

for(int i = 0;i < end - start + 1;i++)

a[start + i] = temp[i];

delete []temp;

delete []isChosen;

}

template<class Type>

void MergeSort(Type* array,int start,int end){

if(end - start == 1){ //如果只剩两个元素了那就简单比一下

if(array[start] > array[end])

swap(array[start],array[end]);

}

else if(end - start >= 2){ //只剩余了少于三个元素，就不进行分割比较了

int middle = (start + end) / 2;

MergeSort(array,start,middle);

MergeSort(array,middle + 1,end);

Merge(array,start,middle + 1,end);

}

}

5. 快速排序

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//快速排序

//就是找第一位a[start]为基准为，一轮Partition之后，a[start]值的位置变为q

//q位置前都小于他，后面都大于他,然后就q所分割的两部分再进行快排

template<class Type>

int Partition(Type *a,int start,int end){

Type x = a[start];

int i = start;

for(int j = start + 1;j <= end;j++){

if(a[j] <= x){

i++;

swap(a[i],a[j]);

}

}

swap(a[i],a[start]); //把基准的值放在中间，则左边都小于他，右边都大于他

return i;

}

template<class Type>

void QuickSort(Type *array,int start,int end){

if(start < end){

int q = Partition(array,start,end); //分割成两部分

QuickSort(array,start,q - 1);

QuickSort(array,q + 1,end);

}

}

6. 希尔排序

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//希尔排序

//步长要小于数组元素数量,不然没意义跳过

//通过不同的步进，选取相隔一样步进的元素组成组，如步进为3时则a[0],a[3],a[6]...为一组

//由最初的步进长度，作为起始步进逐步减少到步进为一，变为普通的全数组的插入排序

template<class Type>

void ShellPass(Type* array,int start,int end,int d){

for(int i = 0;i < d;i++){

for(int j = start + i + d;j < end - start + 1;j += d){

for(int k = start + i;k < j;k += d){

if(array[k] > array[j]){

Type temp = array[j];

for(int l = j;l > k;l -= d)

array[l] = array[l - d];

array[k] = temp;

}

}

}

}

}

template<class Type>

void ShellSort(Type* array,int start,int end){

int d = 10;

while(d > 0){

d = (d + 1) / 2;

ShellPass(array,start,end,d);

if(d == 1)

break;

}

}

测试代码：

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int main()

{

int a[] = {1,4,3,6,9,12,12,1,2,43,3,2,1,3,12};

int size = 15;

cout << "原数组： " << endl;

for(int i = 0;i < size;i++)

cout << a[i] << " ";

cout << endl << endl;

int *array = new int[size];

for(int i = 0;i < size;i++)

array[i] = a[i];

cout << "BubbleSort: " << endl;

BubbleSort(array,0,size - 1);

for(int i = 0;i < size;i++)

cout << array[i] << " ";

cout << endl << endl;

for(int i = 0;i < size;i++)

array[i] = a[i];

cout << "SelectionSort: " << endl;

SelectionSort(array,0,size - 1);

for(int i = 0;i < size;i++)

cout << array[i] << " ";

cout << endl << endl;

for(int i = 0;i < size;i++)

array[i] = a[i];

cout << "InsertionSort: " << endl;

InsertionSort(array,0,size - 1);

for(int i = 0;i < size;i++)

cout << array[i] << " ";

cout << endl << endl;

for(int i = 0;i < size;i++)

array[i] = a[i];

cout << "MergeSort: " << endl;

MergeSort(array,0,size - 1);

for(int i = 0;i < size;i++)

cout << array[i] << " ";

cout << endl << endl;

for(int i = 0;i < size;i++)

array[i] = a[i];

cout << "QuickSort: " << endl;

QuickSort(array,0,size - 1);

for(int i = 0;i < size;i++)

cout << array[i] << " ";

cout << endl << endl;

for(int i = 0;i < size;i++)

array[i] = a[i];

cout << "ShellSort: " << endl;

ShellSort(array,0,size - 1);

for(int i = 0;i < size;i++)

cout << array[i] << " ";

cout << endl << endl;

return 0;

}

测试输出：