C++实现八个常用的排序算法 插入排序、冒泡排序、选择排序、希尔排序等

这篇文章主要介绍了C++如何实现八个常用的排序算法:插入排序、冒泡排序、选择排序、希尔排序 、快速排序、归并排序、堆排序和LST基数排序,需要的朋友可以参考下

本文实现了八个常用的排序算法:插入排序、冒泡排序、选择排序、希尔排序 、快速排序、归并排序、堆排序和LST基数排序

首先是算法实现文件Sort.h,代码如下:

 /* * 实现了八个常用的排序算法:插入排序、冒泡排序、选择排序、希尔排序 * 以及快速排序、归并排序、堆排序和LST基数排序 * @author gkh178 */ #include  template void swap_value(T &a, T &b) { T temp = a; a = b; b = temp; } //插入排序:时间复杂度o(n^2) template void insert_sort(T a[], int n) { for (int i = 1; i = 0 && a[j] > temp) { a[j + 1] = a[j]; --j; } a[j + 1] = temp; } } //冒泡排序:时间复杂度o(n^2) template void bubble_sort(T a[], int n) { for (int i = n - 1; i > 0; --i) { for (int j = 0; j  a[j + 1]) { swap_value(a[j], a[j + 1]); } } } } //选择排序:时间复杂度o(n^2) template void select_sort(T a[], int n) { for (int i = 0; i  void shell_sort(T a[], int n) { for (int gap = n / 2; gap >= 1; gap /= 2) { for (int i = gap; i = 0 && a[j] > temp) { a[j + gap] = a[j]; j -= gap; } a[j + gap] = temp; } } } //快速排序:时间复杂度o(nlgn) template void quick_sort(T a[], int n) { _quick_sort(a, 0, n - 1); } template void _quick_sort(T a[], int left, int right) { if (left  int _partition(T a[], int left, int right) { T pivot = a[left]; while (left = pivot) { --right; } a[left] = a[right]; while (left  void merge_sort(T a[], int n) { _merge_sort(a, 0, n - 1); } template void _merge_sort(T a[], int left, int right) { if (left  void _merge(T a[], int left, int mid, int right) { int length = right - left + 1; T *newA = new T[length]; for (int i = 0, j = left; i <= length - 1; ++i, ++j) { *(newA + i) = a[j]; } int i = 0; int j = mid - left + 1; int k = left; for (; i <= mid - left && j <= length - 1; ++k) { if (*(newA + i) <*(newA + j)) { a[k] = *(newA + i); ++i; } else { a[k] = *(newA + j); ++j; } } while (i <= mid - left) { a[k++] = *(newA + i); ++i; } while (j <= right - left) { a[k++] = *(newA + j); ++j; } delete newA; } //堆排序:时间复杂度o(nlgn) template void heap_sort(T a[], int n) { built_max_heap(a, n);//建立初始大根堆 //交换首尾元素,并对交换后排除尾元素的数组进行一次上调整 for (int i = n - 1; i >= 1; --i) { swap_value(a[0], a[i]); up_adjust(a, i); } } //建立一个长度为n的大根堆 template void built_max_heap(T a[], int n) { up_adjust(a, n); } //对长度为n的数组进行一次上调整 template void up_adjust(T a[], int n) { //对每个带有子女节点的元素遍历处理,从后到根节点位置 for (int i = n / 2; i >= 1; --i) { adjust_node(a, n, i); } } //调整序号为i的节点的值 template void adjust_node(T a[], int n, int i) { //节点有左右孩子 if (2 * i + 1 <= n) { //右孩子的值大于节点的值,交换它们 if (a[2 * i] > a[i - 1]) { swap_value(a[2 * i], a[i - 1]); } //左孩子的值大于节点的值,交换它们 if (a[2 * i - 1] > a[i - 1]) { swap_value(a[2 * i - 1], a[i - 1]); } //对节点的左右孩子的根节点进行调整 adjust_node(a, n, 2 * i); adjust_node(a, n, 2 * i + 1); } //节点只有左孩子,为最后一个有左右孩子的节点 else if (2 * i == n) { //左孩子的值大于节点的值,交换它们 if (a[2 * i - 1] > a[i - 1]) { swap_value(a[2 * i - 1], a[i - 1]); } } } //基数排序的时间复杂度为o(distance(n+radix)),distance为位数,n为数组个数,radix为基数 //本方法是用LST方法进行基数排序,MST方法不包含在内 //其中参数radix为基数,一般为10;distance表示待排序的数组的数字最长的位数;n为数组的长度 template void lst_radix_sort(T a[], int n, int radix, int distance) { T* newA = new T[n];//用于暂存数组 int* count = new int[radix];//用于计数排序,保存的是当前位的值为0 到 radix-1的元素出现的的个数 int divide = 1; //从倒数第一位处理到第一位 for (int i = 0; i = 0; --j) { int radixKey = (*(newA + j) / divide) % radix; a[*(count + radixKey) - 1] = newA[j]; --(*(count + radixKey)); } divide = divide * radix; } } 

然后是测试文件main.cpp,代码如下:

 #include "Sort.h" using namespace std; template void printArray(T a[], int n) { for (int i = 0; i 

最后是运行结果图,如下:

以上就是C++实现八个常用的排序算法的全部代码,希望大家对C++排序算法有更进一步的了解。

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