排序算法之鸡尾酒排序

5.3 鸡尾酒排序（Cocktail sort）

      既然介绍了冒泡排序。就不得不说一下冒泡排序最为重要的一个变种——鸡尾酒排序（也称为定向冒泡排序）。此算法与冒泡排序的不同之处在于鸡尾酒排序是双向进行的，而冒泡排序则是单向进行的。

      关于两种排序的效率方面，鸡尾酒排序在某些情况下比冒泡排序略微好那么一点点。

只是，在大部分乱序的情况下，鸡尾酒排序与冒泡排序的效率都非常差劲。

      以数组{2,8,7,1,3}为例。鸡尾酒排序过程如图5-3所看到的。

      其排序过程，也可參照例如以下动态图。

      该动态图的原始链接为：http://zh.wikipedia.org/wiki/File:Sorting_shaker_sort_anim.gif

C代码实现：

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <random>

void exchange(int &a, int &b) {
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}
//鸡尾酒排序
void cocktail_sort(int a[], int length) {
	for(int i=0; i<length;) {
		int index = 0;
		//将较小的数换到数组開始
		for(int j=i/2; index>=0; j++) {
			index = length-j-2;
			if( a[index]>a[index+1] ) {
				exchange(a[index], a[index+1]);
			}
		}
		i++;
		//将较大的数换到数组末尾
		for(int j=(i+1)/2; j<length-(i+1)/2; j++) {
			index = j;
			if( a[index]>a[index+1] ) {
				exchange(a[index], a[index+1]);
			}
		}
		i++;
	}
}

int main(int argc, char** argv) {
	const int length = 10;
	int a[length];
	//告诉rand方法，以time为种子去生成随机数
	srand( (unsigned)time(NULL) );
	for(int i=0; i<length; i++) {
		a[i] = rand()%100;
		printf("%d ", a[i]);
	}
	printf("
");
	cocktail_sort(a, length);
	for(int i=0; i<length; i++) {
		printf("%d ", a[i]);
	}
	printf("
");
	return 0;
}

C++代码实现为：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <time.h>
#include <random>
using namespace std;

void exchange(int &a, int &b){
	int temp = a;
	a = b;
	b = temp;
}
void cocktail_sort(vector<int> &a) {
	vector<int>::iterator itStart = a.begin();
	vector<int>::iterator itEnd = a.end();
	for(size_t i=0; i<a.size(); ) {
		//将较小的数换到数组開始
		for(vector<int>::iterator jt=itEnd-2-i/2; jt>=i/2+itStart; jt-- ) {
			if( *(jt)>*(jt+1) ) {
				exchange(*(jt), *(jt+1));
			}
			//防止操作到vector以外的空间
			if( jt==itStart ){
				break;
			}
		}
		i++;
		//将较大的数换到数组末尾
		for(vector<int>::iterator jt=(i+1)/2+itStart; jt<itEnd-(i+1)/2; jt++) {
			if( *(jt)>*(jt+1) ) {
				exchange(*(jt), *(jt+1));
			}
			//防止操作到vector以外的空间
			if( jt==itEnd-2 ){
				break;
			}
		}
		i++;
	}
}
void show(vector<int> &a){
	for(vector<int>::iterator it=a.begin(); it<a.end(); it++) {
		cout<<*(it)<<" ";
	}
	cout<<endl;
}

int main(int argc, char** argv){
	const int length = 10;
	int a[length];
	//告诉rand方法。以time为种子去生成随机数
	srand( static_cast<unsigned>(time(NULL)) );
	for(int i=0; i<length; i++){
		a[i] = rand()%100;
	}
	vector<int> aVec(a, a+length);
	show(aVec);
	cocktail_sort(aVec);
	show(aVec);
	return 0;
}