交换排序

冒泡排序

从待排序列的一端两两比较相邻元素，若是前一个较大就交换（假设是从小到大排），按照这种方式，每一轮都可以将一个当前待排序列中最小的元素放置到有序序列中。

在数组中，就是每一轮将当前轮最小的元素放置到数组末尾，同时将末尾排除出下一轮比较。直到结束。

#include <iostream>

using namespace std;

void bubble_sort(int arr[], int len)
{
    int i, j, temp;
    for(i = 0; i < len; i++)
    {
        for(j = len - 1; j > i; j--)
        {
            if(arr[j] < arr[j-1])
            {
                temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j-1];
                arr[j-1] = temp;
            }
        }
    }
}

int main()
{
    int arr[] = {7, 1, 4, 8, 3, 2};
    int len = sizeof(arr)/sizeof(int);
    for(int i = 0; i < len; i++)
    {
        cout << arr[i] << endl;
    }

    cout << "-------" << endl;

    bubble_sort(arr, len);
    for(int i = 0; i < len; i++)
    {
        cout << arr[i] << endl;
    }
    return 0;
}

冒泡排序改进版

如果待排序列原本有序抑或是经过几次交换后有序，这时候再继续进行两两比较就没有意义了。所以增加一个flag标志，当一轮比较循环没有发生交换的情况，就说明序列已经有序，这时候就停止比较，结束程序。

void bubble_sort(int arr[], int len)
{
    int i, j, temp;
    bool flag;
    for(i = 0; i < len; i++)
    {
        flag = false;
        for(j = len - 1; j > i; j--)
        {
            if(arr[j] < arr[j-1])
            {
                temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j-1];
                arr[j-1] = temp;
                flag = true;
            }
        }
        if(flag == false)
            return;
    }
}

注意看增加的flag。

快速排序

基本思想基于分治。选定一个元素作为枢轴值，一次排序将序列分为两部分，一部分元素都比枢轴值大，一部分都比枢轴值小。然后递归进行这项操作，直到每部分内只有一个元素或为空。

#include <iostream>

using namespace std;

int partition(int arr[], int low, int high)
{
    int pivot = arr[low];                    //设置枢轴值。
    while(low < high)                        //循环结束条件。
    {
        while(low<high && arr[high]>=pivot)  //将比枢轴值pivot小的元素移到左端。
            --high;
        arr[low] = arr[high];
        while(low<high && arr[low]<=pivot)   //将比枢轴值pivot大的元素移到右端。
            ++low;
        arr[high] = arr[low];
    }
    arr[low] = pivot;      //枢轴值存放的最终位置。
    return low;            //返回枢轴值的存放位置。
}

void quick_sort(int arr[], int low, int high)
{
    if(low < high)                                  //递归结束条件。
    {
        int pivotpos = partition(arr, low, high);   //子序列划分，pivotpos为划分的枢轴值。
        quick_sort(arr, low, pivotpos-1);           //对子序列进行排序。
        quick_sort(arr, pivotpos+1, high);
    }

}

int main()
{
    int arr[] = {7, 1, 4, 8, 3, 2};
    int len = sizeof(arr)/sizeof(int);
    for(int i = 0; i < len; i++)
    {
        cout << arr[i] << endl;
    }

    cout << "-------" << endl;

    quick_sort(arr, 0, len-1);
    for(int i = 0; i < len; i++)
    {
        cout << arr[i] << endl;
    }
    return 0;
}