C++实现集中常见的排序算法

为什么需要复习排序算法，因为面对许多数据处理的时候，我们需要有限考虑时间复杂度，基本排序算法能够给我们很多灵感！

数据结构	不定
最差时间复杂度	O(n^2)
最优时间复杂度	O (n*log n)
平均时间复杂度	O (n*log n)
最差空间复杂度	根据实现的方式不同而不同

  

          

快速排序法：

#include<iostream>
#include<vector>
#include<ctime>
using namespace std;

#include<boost/timer.hpp>


void print(const vector<int>& vec)
{
    for (auto ele : vec)
    {
        cout << ele << " ";
    }
    cout << endl;
}
//产生随机数组
void makeRandVec(vector<int>&vec, int num)
{
    srand((unsigned int)time(nullptr));
    for (int i = 0; i < num; i++)
    {
        vec.push_back(rand() % 101);// 0~100
    }
}

//<5>快速排序 左边挖坑 - 从右边找人填坑 - 右边挖坑 - 从左边找人填坑
void quickSort(vector<int>& vec, int start, int end)
{
    // vec 原始： 4 2 8 0 5 7 1 3 9
    int i = start;
    int j = end;
    //基准数
    int temp = vec[start]; // temp = 4 // [] 2 8 0 5 7 1 3 9
    if (i < j)
    {
        while (i < j)//循环退出的时候 i = j
        {
            //从右向左找到比i指向元素小的元素来填上面的[]
            while (i < j && vec[j] >= temp)
            {
                j--;
            }//这里找到了3，下面准备入坑（上面的[] ）
            if (i < j)
            {
                vec[i] = vec[j];//  3 2 8 0 5 7 1 [] 9
                i++;//准备从左向右找一个比基准数大的数
            }
            //从左向右找到比i指向元素大的元素来填上面的[]
            while (i < j && vec[i] < temp)
            {
                i++;
            }//这里找到了8，下面准备入坑
            if (i < j)
            {
                vec[j] = vec[i];// 3 2 [] 0 5 7 1 8 9
                j--;
            }
        }
        //此时将基准数放到 i的 位置（此时 i = j； 且左边都比vec[i]小，右边都比vec[i]大）
        vec[i] = temp; //3 2 1 0 4 5 8 9
        quickSort(vec, start, i - 1);    //递归，对左边
        quickSort(vec, i + 1, end);        //递归，对右边
    }
}
#define MAX 20

int main()
{
    //准备随机数组
    vector<int> rvec;
    makeRandVec(rvec, MAX);
    //<5>快速排序
    vector<int> vec5(rvec);
    print(vec5);
    int start = 0; int end = vec5.size() - 1;
    boost::timer timer5;      quickSort(vec5, start, end);
    cout << "the cost time of quickSort = " << 1000 * timer5.elapsed() << "ms" << endl;
    print(vec5);


    return 1;
}

思考：例如对于 数组 A = 4 2 8 0 5 7 1 3 9 进行排序；

1、取temp = 4；此时 A = [] 2 8 0 5 7 1 3 9；

2、从右向左遍历，找一个比temp小的数，也即3，填坑得 A = 3 2 8 0 5 7 1 [] 9；

3、从左向右遍历，找一个比temp大的数，也即8，填坑得 A = 3 2 [] 0 5 7 1 8 9；