八大排序算法总结

 1.关键代码段

选择排序

void Selectsort(int a[], int n)
{
    int i, j, nMinIndex;
    for (i = 0; i < n; i++)
    {
        nMinIndex = i; //找最小元素的位置
        for (j = i + 1; j < n; j++)
            if (a[j] < a[nMinIndex])
                nMinIndex = j;

        Swap(a[i], a[nMinIndex]); //将这个元素放到无序区的开头
    }
}

堆排序

//  从i节点开始调整,n为节点总数 从0开始计算 i节点的子节点为 2*i+1, 2*i+2
void MinHeapFixdown(int a[], int i, int n)
{
    int j, temp;
    temp = a[i];
    j = 2 * i + 1;
    while (j < n)
    {
        if (j + 1 < n && a[j + 1] < a[j]) //在左右孩子中找最小的
            j++;
        if (a[j] >= temp)
            break;
        a[i] = a[j];     //把较小的子结点往上移动,替换它的父结点
        i = j;
        j = 2 * i + 1;
    }
    a[i] = temp;
}

//建立最小堆
void MakeMinHeap(int a[], int n)
{
    for (int i = n / 2 - 1; i >= 0; i--)
        MinHeapFixdown(a, i, n);
    print(a,10);
}

//最小堆排序
void MinheapsortTodescendarray(int a[], int n)
{
    for (int i = n - 1; i >= 1; i--)
    {
        Swap(a[i], a[0]);
        MinHeapFixdown(a, 0, i);
    }
    print(a, 10);
}

// 堆排序
void HeapSort(int a[],int n)
{
    MakeMinHeap(a, n);
    MinheapsortTodescendarray(a, n);
}

冒泡排序

void bubbleSort(int a[], int n)
{  
    for(int i =0 ; i< n-1; ++i) 
    {  
        for(int j = 0; j < n-1-i; ++j) //for(int j = n-1; j > i; j--)
        {  
            if(a[j] > a[j+1])  
            {  
                int tmp = a[j] ; 
                a[j] = a[j+1] ;  
                a[j+1] = tmp;  
            }  
        }      
        print(a,n,i);
    }  
}

直接插入排序

void Insertsort1(int a[], int n)
{
    int i, j, k;
    for (i = 1; i < n; i++)
    {
        //为a[i]在前面的a[0...i-1]有序区间中找一个合适的位置
        for (j = i - 1; j >= 0; j--)
            if (a[j] <= a[i]) //注意插入排序是稳定的，所以a[j]=a[i]时也不处理
                break;

        //如找到了一个合适的位置
        if (j != i - 1)
        {
            //将比a[i]大的数据向后移
            int temp = a[i];
            for (k = i - 1; k > j; k--)
                a[k + 1] = a[k];
            //将a[i]放到正确位置上
            a[k + 1] = temp;
        }
    }
}

希尔排序

void shellsort1(int a[], int n)
{
    int i, j, gap;

    for (gap = n / 2; gap > 0; gap /= 2) //步长
    {
        for (i = 0; i < gap; i++)        //直接插入排序
        {
            for (j = i + gap; j < n; j += gap) 
                if (a[j] < a[j - gap])
            {
                int temp = a[j];
                int k = j - gap;
                while (k >= 0 && a[k] > temp)
                {
                    a[k + gap] = a[k];
                    k -= gap;
                }
                a[k + gap] = temp;
            }
        }
    }
}

快速排序

//快速排序
void quick_sort(int s[], int l, int r)
{
    if (l < r)
    {
    　　//Swap(s[l], s[(l + r) / 2]); //将中间的这个数和第一个数交换 参见注1
        int i = l, j = r, x = s[l];
        while (i < j)
        {
            while(i < j && s[j] >= x) // 从右向左找第一个小于x的数
        　　　　j--;  
            if(i < j) 
        　　　　s[i++] = s[j];
            
            while(i < j && s[i] < x) // 从左向右找第一个大于等于x的数
        　　　　i++;  
            if(i < j) 
            　　s[j--] = s[i];
        }
        s[i] = x;
        quick_sort(s, l, i - 1); // 递归调用 
        quick_sort(s, i + 1, r);
    }
}

归并排序

//将有二个有序数列a[first...mid]和a[mid...last]合并。
void mergearray(int a[], int first, int mid, int last, int temp[])
{
    int i = first, j = mid + 1;
    int m = mid,   n = last;
    int k = 0;
    
    while (i <= m && j <= n)
    {
        if (a[i] <= a[j])
            temp[k++] = a[i++];
        else
            temp[k++] = a[j++];
    }
    
    while (i <= m)
        temp[k++] = a[i++];
    
    while (j <= n)
        temp[k++] = a[j++];
    
    for (i = 0; i < k; i++)
        a[first + i] = temp[i];
}
void mergesort(int a[], int first, int last, int temp[])
{
    if (first < last)
    {
        int mid = (first + last) / 2;
        mergesort(a, first, mid, temp);    //左边有序
        mergesort(a, mid + 1, last, temp); //右边有序
        mergearray(a, first, mid, last, temp); //再将二个有序数列合并
    }
}

bool MergeSort(int a[], int n)
{
    int *p = new int[n];
    if (p == NULL)
        return false;
    mergesort(a, 0, n - 1, p);
    delete[] p;
    return true;
}

基数排序

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <math.h>
using namespace std;

//查询数组中的最大数
int findMaxNum(int *p, int n)
{
    int i;
    int max = 0;
    for (i = 0; i < n; i++)
    {
        if (*(p + i) > max)
        {
            max = *(p + i);
        }
    }
    return max;
}
//获取数字的位数
int getLoopTimes(int num)
{
    int count = 1;
    int temp = num / 10;
    while (temp != 0)
    {
        count++;
        temp = temp / 10;
    }
    return count;
}

//将数字分配到各自的桶中，然后按照桶的顺序输出排序结果
void sort2(int *p, int n, int loop)
{
    //建立一组桶此处的20是预设的根据实际数情况修改
    int buckets[10][20] = {};
    //求桶的index的除数
    //如798个位桶index=(798/1)%10=8
    //十位桶index=(798/10)%10=9
    //百位桶index=(798/100)%10=7
    //tempNum为上式中的1、10、100
    int tempNum = (int)pow(10, loop - 1);
    int i, j;
    for (i = 0; i < n; i++)
    {
        int row_index = (*(p + i) / tempNum) % 10;
        for (j = 0; j < 20; j++)
        {
            if (buckets[row_index][j] == NULL)
            {
                buckets[row_index][j] = *(p + i);
                break;
            }
        }
    }
    //将桶中的数，倒回到原有数组中
    int k = 0;
    for (i = 0; i < 10; i++)
    {
        for (j = 0; j < 20; j++)
        {
            if (buckets[i][j] != NULL)
            {
                *(p + k) = buckets[i][j];
                buckets[i][j] = NULL;
                k++;
            }
        }
    }
}

//基数排序
void bucketSort3(int *p, int n)
{
    //获取数组中的最大数
    int maxNum = findMaxNum(p, n);
    //获取最大数的位数，次数也是再分配的次数。
    int loopTimes = getLoopTimes(maxNum);
    int i;
    //对每一位进行桶分配
    for (i = 1; i <= loopTimes; i++)
    {
        sort2(p, n, i);
    }
}
void testBS()
{
    int a[] = { 2, 343, 342, 1, 123, 43, 4343, 433, 687, 654, 3 };
    int *a_p = a;
    //计算数组长度
    int size = sizeof(a) / sizeof(int);
    //基数排序
    bucketSort3(a_p, size);
    //打印排序后结果
    int i;
    for (i = 0; i < size; i++)
    {
        printf("%d
", a[i]);
    }
}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    testBS();

    system("pause");
    return 0;
}

2.性能比较