C++实现几种排序算法

有时间再自己实现一遍，先转载一篇以备忘。

转载自：http://blog.csdn.net/anialy/article/details/7614012

几个常用的排序：

1）冒泡排序

2）选择排序

3）插入排序

4）归并排序

5）快速排序

6）希尔排序

具体实现：

1. 冒泡排序

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//冒泡排序  

//i: start -> end - 1  

//每一次两两比较array[i]与array[i+1],大的上浮，小下沉  

//比较次数来源于如果array[0]是最大值，则需要size - 1次才能放到正确的位置  

template<class Type>  

void BubbleSort(Type* array,int start,int end){  

    for(int i = 0;i < end - start;i++)  

        for(int j = 0;j < end - start;j++){  

            if(array[j] > array[j + 1])  

                swap(array[j],array[j + 1]);  

        }  

}  

2. 选择排序

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//选择排序  

//每一次都从为选出值的数组中选取最小的放在当前排放的位置处  

template<class Type>  

void SelectionSort(Type* array,int start,int end){  

    for(int i = 0;i < end - start;i++)  

        for(int j = i + 1;j < end - start + 1;j++){  

            if(array[i] > array[j])  

                swap(array[i],array[j]);  

        }  

}  

3. 插入排序

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//插入排序  

//从i: start -> end  

//在i之前的有序的数组中找到正确的位置插入  

template<class Type>  

void InsertionSort(Type* array,int start,int end){  

    for(int i = 1;i < end - start + 1;i++)  

        for(int j = 0;j < i;j++){  

            if(array[j] > array[i]){  

                int temp = array[i];  

                for(int k = i;k > j;k--)  

                    array[k] = array[k - 1];  

                array[j] = temp;    //此时array[j]是最大的了  

                break;  

            }  

        }  

}  

4. 归并排序

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//归并排序  

//每次Merge都是将start -> end 划分为start -> middle -1  && middle -> end两部分，吧两个部分中最小的  

//一半放到新的start -> middle - 1中去，其余的未塞入的将start -> end 填满  

//MergeSort 就是讲一长串数组划分为两半，用递归再划分两半的两半... 自底向上排序完成  

//此外：Merge完成后，array: start -> middle -1 这前半部分的最大值 小于 array: middle -> end这后半部分的最小值  

template<class Type>  

void Merge(Type* a,int start,int middle,int end){  

    Type *temp = new Type[end - start + 1]; //保留这轮排序后的数组  

    int index = 0;  

    bool *isChosen = new bool[end - start + 1]; //某个元素是否被选出  

    for(int i = 0;i < end - start + 1;i++)  

        isChosen[i] = false;  

    int indexA = start; //前半段a[start] -->  a[middle]  

    int indexB = middle; // 后半段 a[middle + 1] --> a[end - 1]  

    while(indexA < middle && indexB <= end){  

        if(a[indexA] < a[indexB]){  

            temp[index++] = a[indexA];  

            isChosen[indexA++ - start] = true;  

        }else{  

            temp[index++] = a[indexB];  

            isChosen[indexB++ - start] = true;  

        }  

    }  

    //剩余的都填满temp[]  

    for(int i = 0;i < end - start + 1;i++)  

        if(!isChosen[i])  

            temp[index++] = a[start + i];  

    for(int i = 0;i < end - start + 1;i++)  

        a[start + i] = temp[i];  

  

    delete []temp;  

    delete []isChosen;  

}  

template<class Type>  

void MergeSort(Type* array,int start,int end){  

    if(end - start == 1){  //如果只剩两个元素了那就简单比一下  

        if(array[start] > array[end])  

            swap(array[start],array[end]);  

    }  

    else if(end - start >= 2){ //只剩余了少于三个元素，就不进行分割比较了  

        int middle = (start + end) / 2;  

        MergeSort(array,start,middle);  

        MergeSort(array,middle + 1,end);  

        Merge(array,start,middle + 1,end);  

    }  

}  

5. 快速排序

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//快速排序  

//就是找第一位a[start]为基准为，一轮Partition之后，a[start]值的位置变为q  

//q位置前都小于他，后面都大于他,然后就q所分割的两部分再进行快排  

template<class Type>  

int Partition(Type *a,int start,int end){  

    Type x = a[start];  

    int i = start;  

    for(int j = start + 1;j <= end;j++){  

        if(a[j] <= x){  

            i++;  

            swap(a[i],a[j]);  

        }  

    }  

    swap(a[i],a[start]); //把基准的值放在中间，则左边都小于他，右边都大于他  

    return i;  

}  

template<class Type>  

void QuickSort(Type *array,int start,int end){  

    if(start < end){  

        int q = Partition(array,start,end); //分割成两部分  

        QuickSort(array,start,q - 1);  

        QuickSort(array,q + 1,end);  

    }  

}  

6. 希尔排序

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//希尔排序  

//步长要小于数组元素数量,不然没意义跳过  

//通过不同的步进，选取相隔一样步进的元素组成组，如步进为3时则a[0],a[3],a[6]...为一组  

//由最初的步进长度，作为起始步进逐步减少到步进为一，变为普通的全数组的插入排序  

template<class Type>  

void ShellPass(Type* array,int start,int end,int d){  

    for(int i = 0;i < d;i++){  

        for(int j = start + i + d;j < end - start + 1;j += d){  

            for(int k = start + i;k < j;k += d){  

                if(array[k] > array[j]){  

                    Type temp = array[j];  

                    for(int l = j;l > k;l -= d)  

                        array[l] = array[l - d];  

                    array[k] = temp;  

                }  

            }  

        }  

    }  

}  

template<class Type>  

void ShellSort(Type* array,int start,int end){  

    int d = 10;  

    while(d > 0){  

        d = (d + 1) / 2;  

        ShellPass(array,start,end,d);  

        if(d == 1)  

            break;  

    }  

}  

测试代码：

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int main()  

{  

    int a[] = {1,4,3,6,9,12,12,1,2,43,3,2,1,3,12};  

    int size = 15;  

  

        cout << "原数组： " << endl;  

    for(int i = 0;i < size;i++)  

        cout << a[i] << " ";  

    cout << endl << endl;  

  

    int *array = new int[size];  

  

    for(int i = 0;i < size;i++)  

        array[i] = a[i];  

    cout << "BubbleSort: " << endl;  

    BubbleSort(array,0,size - 1);  

    for(int i = 0;i < size;i++)  

        cout << array[i] << " ";  

    cout << endl << endl;  

  

    for(int i = 0;i < size;i++)  

        array[i] = a[i];  

    cout << "SelectionSort: " << endl;  

    SelectionSort(array,0,size - 1);  

    for(int i = 0;i < size;i++)  

        cout << array[i] << " ";  

    cout << endl << endl;  

  

    for(int i = 0;i < size;i++)  

        array[i] = a[i];  

    cout << "InsertionSort: " << endl;  

    InsertionSort(array,0,size - 1);  

    for(int i = 0;i < size;i++)  

        cout << array[i] << " ";  

    cout << endl << endl;  

  

    for(int i = 0;i < size;i++)  

        array[i] = a[i];  

    cout << "MergeSort: " << endl;  

    MergeSort(array,0,size - 1);  

    for(int i = 0;i < size;i++)  

        cout << array[i] << " ";  

    cout << endl << endl;  

  

    for(int i = 0;i < size;i++)  

        array[i] = a[i];  

    cout << "QuickSort: " << endl;  

    QuickSort(array,0,size - 1);  

    for(int i = 0;i < size;i++)  

        cout << array[i] << " ";  

    cout << endl << endl;  

  

    for(int i = 0;i < size;i++)  

        array[i] = a[i];  

    cout << "ShellSort: " << endl;  

    ShellSort(array,0,size - 1);  

    for(int i = 0;i < size;i++)  

        cout << array[i] << " ";  

    cout << endl << endl;  

  

    return 0;  

}  

测试输出：