排序算法之插入排序、归并排序、快速排序-蒲公英云

排序算法之插入排序、归并排序、快速排序

我的算法基本功太差了，有必要进行练习，就用经典算法——排序和搜索，来试试吧。

以下是插入排序和归并排序：

#ifndef SomeSort_H #define SomeSort_H #include using namespace std; /********************************************************** ******以下算法都是非降序排列（或者统称为升序排列）********* ******基本原则是：原地重排********************************* ***********************************************************/ template void InsertSort(T a[],int left,int right); template void MergeSort(T a[],int left,int right); template void Merge(T a[],int left,int mid,int right); template void Output(T a[],int n); /**插入排序复杂度O(n^2)**/ template void InsertSort(T a[],int left,int right) { int n = right-left+1; for (int i = left+1;i < n;i++) { T temp = a[i]; int j = i-1; while(j >= 0 && temp < a[j]) { a[j+1] = a[j]; j—; } a[j+1] = temp; } } /**归并排序, 复杂度O(n*log n) **/ template void MergeSort(T a[],int left,int right) { int mid = (right+left)/2; if (left void Merge(T a[],int left,int mid,int right) { T *temp = new T[right-left+1];//额外开销 int i = left; int j = mid+1; int k = 0; while (i <= mid && j <= right) { if (a[i] > a[j]) { temp[k++] = a[j]; j++; } else { temp[k++] = a[i]; i++; } } if (i > mid) while (j<=right) temp[k++] = a[j++]; if (j > right) while (i<=mid) temp[k++] = a[i++]; int end = right; while (k>0) a[end—] = temp[—k]; delete[] temp; } /**按照非降序（升序）打印输出**/ template void Output(T a[],int n) { int i = 0; for(;i < n-1;i++) { cout<<a[i]<<”,”; } cout<<a[i]<<endl; } #endif

测试代码：

#include “SomeSort.h” void test(); int main() { int test_array[] = {8,5,6,-1,5,33,-9}; int n = (int)sizeof(test_array)/sizeof(test_array[0]); Output(test_array,n); MergeSort(test_array,0,n-1); //InsertSort(test_array,0,n-1); cout<<”按照非降序（升序）打印输出：”<<endl; Output(test_array,n); return 0; }

归并排序的合并更简明的代码，在取无穷大上有BUG，仅做思路上的参考。

template void Merge(T a[],int left,int mid,int right) { int n1 = mid-left+1; int n2 = right-mid; T *L = new T[n1+1];//多分配一个元素，作为哨兵 T *R = new T[n2+1];//多分配一个元素，作为哨兵 int i,j; for(i = 0;i < n1;i++) L[i] = a[left+i]; for(j = 0;j < n2;j++) R[j] = a[mid+1+j]; L[i] = L[i-1]+R[j-1];//设为正无穷,不等于R[n2] R[j] = 2*L[i-1]+2*R[j-1];//设为正无穷,,不等于R[n1] i = 0,j = 0; for(int k = left;k <= right;k++) if(L[i] <= R[j]) a[k] = L[i++]; else a[k] = R[j++]; delete[] R; delete[] L; }

快速排序算法实现：

/**快速排序**/ template void QuickSort(T a[],int left,int right) { if (left >= right) return; T pivot = a[left]; int i = left; int j = right+1; while(true) { do { i++; }while (i <= right && a[i] <= pivot );//左边，找大于pivot的元素 do { j—; }while (j >= left && a[j] > pivot);//右边，找不大于pivot的元素 if(i >= j) break; T t;//交换 t = a[i]; a[i] = a[j]; a[j] = t; } a[left] = a[j]; a[j] = pivot; QuickSort(a,left,j-1); QuickSort(a,j+1,right); }

以下代码的swap(),直接使用C++标准库函数即可。

/**快速排序另一种实现方式**/ template void Quick(T a[],int left,int right) { if(left < right) { int mid = Partition(a,left,right); Quick(a,left,mid-1); Quick(a,mid+1,right); } } template int Partition(T a[],int left,int right) { T pivot = a[right]; int i = left - 1; for(int j=left;j<=right-1;j++) { if(a[j]<=pivot) { i++; swap(a[i],a[j]); } } swap(a[i+1],a[right]); return (i+1); }

谢谢。