排序

//快速排序//排序思想：//1.从数列中挑出一个元素，称为 “基准”（pivot），//2.重新排序数列，所有元素比基准值小的摆放在基准前面，所有元素比基准值大的摆在基准的后面（相同的数可以到任一边）。在这个分区退出之后，该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区（partition）操作。//3.递归地（recursive）把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序

int PartSort(int* a, int left, int right)
{
int key = a[right];//找最右边一个为基准
int begin = left;
int end = right - 1;
while (begin < end)
{
while (begin < end&&a[begin] <= key)//当找到大于基准数时停
{
++begin;
}
while (begin < end&&a[end] >= key)//当找到小于基准数时停
{
--end;
}
if (begin < end)
{
swap(a[begin], a[end]);
}
}
if (a[begin]>a[right])
{
swap(a[begin], a[right]);
return begin;
}
else
{
return right;
}
}
void QuickSort(int* a, int left, int right)  //快排
{
assert(a);
if (left >= right)
return;
int div = PartSort(a, left, right);
QuickSort(a, left, div - 1);
QuickSort(a, div+1, right);
}

堆排序

//堆排序
void AdjustDown(int* a, size_t size, size_t parent)
{
size_t child = parent * 2 + 1;
while (child < size)
{
if (child + 1 < size&&a[child]< a[child + 1])
{
++child;
}
if (a[child] > a[parent])
{
swap(a[child], a[parent]);
parent= child;
child = parent * 2 + 1;
}
else
{
break;
}
}
}
void HeapSort(int*a ,size_t size)
{
assert(a);
for (int i = (size - 2) / 2; i >= 0; --i)  //建堆
{
AdjustDown(a, size, i);
}
for (size_t i = 0; i < size; ++i)
{
swap(a[0], a[size - i - 1]);
AdjustDown(a, size - i - 1, 0);
}
}

排序效果：

选择排序：
设计思想：//选择排序(Selection sort)是一种简单直观的排序算法。//它的工作原理如下。首先在未排序序列中找到最小元素，存放到排序序列的起始位置，然后，再从剩余未排序元素中继续寻找最小元素，然后放到排序序列末尾。//以此类推，直到所有元素均排序完毕。

void SelectSort(int* a, size_t size)   //选择排序
{
assert(a);
for (size_t i = 0; i < size-1; i++)
{
int min = i;
//查找最小值
for (size_t j = i+1; j < size; j++)
{
if (a[min]>a[j])
{
min = j;
}
}
//交换
if (min!=i)
{
swap(a[min], a[i]);
}
}
}

排序效果：

//冒泡排序//排序思想：//1、比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。//2、对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点，最后的元素应该会是最大的数。//3、针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。//4、每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。

//void BubbleSort(int* a,size_t size)
//{
//	for (size_t i = 0; i < size-1; ++i)
//	{
//		for (size_t j = i + 1; j < size; ++j)
//		{
//			if (a[i]>a[j])
//			{
//				swap(a[i], a[j]);
//			}
//		}
//	}
//}
//改进
void bubbleSort1(int* a, int size)
{
int j = 0;
while (size > 0)
{
for (j = 0; j < size - 1; j++)
{
if (a[j] > a[j + 1])
{
swap(a[j], a[j + 1]);
}
}
size--;
}
}

插入排序：
设计思想：1.从第一个元素开始，该元素可以认为已经被排序2.取出下一个元素，在已经排序的元素序列中从后向前扫描3.如果该元素（已排序）大于新元素，将该元素移到下一位置4.重复步骤3，直到找到已排序的元素小于或者等于新元素的位置5.将新元素插入到该位置中6.重复步骤2

void InsertSort(int *a, int size)    //插入排序
{
assert(a);
for (int i = 1; i < size; i++)
{
int cur = i;
int next = a[i];
while (i >=0 && a[cur-1] > next)
{
a[cur] = a[cur-1];
--cur;
}
a[cur] = next;
}
}

希尔排序，也称递减增量排序算法，是插入排序的一种高速而稳定的改进版本。该方法的基本思想是：先将整个待排元素序列分割成若干个子序列（由相隔某个“增量”的元素组成的）分别进行直接插入排序，然后依次缩减增量再进行排序，待整个序列中的元素基本有序（增量足够小）时，再对全体元素进行一次直接插入排序。因为直接插入排序在元素基本有序的情况下（接近最好情况），效率是很高的.希尔排序是基于插入排序的以下两点性质而提出改进方法的：1、插入排序在对几乎已经排好序的数据操作时，效率高， 即可以达到线性排序的效率2、但插入排序一般来说是低效的， 因为插入排序每次只能将数据移动一位>

void ShellSort(int* a,size_t size)
{
int gap = size;
while (gap > 1)
{
gap = gap / 3 + 1;
for (size_t i = 0; i < size - gap; i++)
{
int end=i;
int tmp = a[end + gap];
while (end >= 0 && a[end] > tmp)
{
swap(a[end + gap], a[end]);
end -= gap;
}
a[end + gap] = tmp;
}
}
}

排序效果：