【数据结构】数据结构中常用的排序算法

排序是数据结构中重要的内容，也是面试过程中经常涉及的部分。在这里，我给出几个基本的排序算法的C/C++代码。对于具体的排序的原理，不做太多的介绍，随便找一本数据结构教材都能弄清楚。

声明：

1、以下给出的代码并没有判断边界条件，只是给出了算法的核心代码，如果遇到具体的问题，应该加以判断。

2、算法实现的是升序排列。

1、插入排序

1、直接插入排序

void InsertSort(int* A, int n)
{
int i,j;
for(i=1; i<n; i++)
{
if(A[i]<A[i-1])
{
int key=A[i];
for(j=i-1; j>=0&&A[j]>key; j--)
A[j+1]=A[j];
A[j+1]=key;
}
}
}

2、希尔排序

void ShellSort( int* A, int n )
{
for(int d=n/2; d>0; d/=2)
{
for(int i=d+1; i<=n; i++)
{
if(A[i]<A[i-d])
{
int key = A[i];
for(int j=i-d; j>0&&key<A[j]; j-=d)
A[j+d] = A[j];
A[j+d] = key;
}
}
}
}

2、交换排序

1、冒泡排序

void BubbleSort( int* A, int n )
{
for (int i=0; i<n-1; ++i)
{
bool flag = false;
for (int j=n-1; j>i; j--)
{
if (A[j-1]>A[j])
{
swap(A[j-1], A[j]);
flag = true;
}
}
if (flag==false)
return;
}
}

2、快速排序

void QuickSort( int* A, int low, int high )
{
if(low<high)
{
int pivo t= Partition(A, low, high);
QuickSort(A, low, pivot-1);
QuickSort(A, pivot+1, high);
}
}

int Partition(int* A, int low, int high)
{
int pivot = A[low];
while(low<high)
{
while(low<high && A[high]>=pivot)  --high;
A[low] = A[high];
while(low<high && A[low]<=pivot)  ++low;
A[high] = A[low];
}
A[low] = pivot;
return low;  // 枢轴最终位置
}

3、选择排序

1、简单选择排序

void SelectSort( int* A, int n )
{
for (int i=0; i<n-1; i++)
{
int min = i;  // 最小下标

for (int j=i+1; j<n; j++)
{
if (A[j]<A[min])
{
min = j;
}
}
if (min!=i)
swap(A[i], A[min]);
}
}

2、堆排序

void HeapSort( int* A, int n )
{
BuildMaxHeap(A, n);
for (int i=n; i>1; i--)
{
swap(A[i], A[1]);
AdjustDown(A, 1, i-1);
}
}

void BuildMaxHeap( int* A, int n )
{
for(int i=n/2; i>0; i--)  // 从最后一个非叶结点开始反复调整堆
{
AdjustDown(A, i, n);
}
}

void AdjustDown( int* A, int k, int n )  // 将元素k向下调整
{
A[0] = A[k];  // A采用了完全二叉树的顺序存储
for(int i=2*k; i<=n; i*=2)
{
if(i<n && A[i]<A[i+1])  // A[i]>A[i+1]则i不变
i++;              // 目的是将A[k]与较大子结点交换
if(A[0]>=A[i])
break;
else
{
A[k] = A[i];
k = i;
}
}
A[k] = A[0];  // 被筛选结点的最终位置
}

void AdjustUp(int* A, int k)  // k为堆元素个数
{
A[0] = A[k];
int i = k/2;
while(i>0 && A[i]<A[0])
{
A[k] = A[i];
k = i;
i = k/2;
}
A[k] = A[0];  // 被筛选结点的最终位置
}

4、归并排序

1、二路归并排序

void MergeSort( int* A, int low, int high )
{
if(low<high)
{
int mid = (low+high)/2;
MergeSort(A, low, mid);
MergeSort(A, mid+1, high);
Merge(A, low, mid, high);
}
}

// Merge()函数将前后相邻的两个有序表归并为一个有序表
// 表A的两段为A[low，mid]、A[mid+1,high]
int* B=(int*)malloc((n+1)*sizeof(int)); // 辅助数组B
void Merge( int* A, int low, int mid, int high )
{
int i, j, k;

for(k=low; k<=high; k++)
B[k] = A[k];

for(i=low, j=mid+1, k=i; i<=mid&&j<=high; k++)
{
if(B[i]<B[j])
A[k] = B[i++];
else
A[k] = B[j++];
}

while(i<=mid)
A[k++] = B[i++];
while(j<=high)
A[k++] = B[j++];
}