【C++】各种排序算法的实现（基于数组的实现）

C++基于数组的各种排序算法的实现

包括：

插入排序、折半插入排序、希尔排序、快速排序、直接选择排序、堆排序、归并排序

#include<iostream>
#include<cstring>
using namespace std;

/**************************************/
//插入排序  O(n^2) 稳定 
void InsertSort(int a[], int len){
	for(int i=0;i<len;i++){
		int temp=a[i];
		for(int j=i-1;j>=0;j--){
			if(temp<a[j]){
				a[j+1]=a[j];
				a[j]=temp;
			}
			else break;
		}
	}
}
/**************************************/

/**************************************/
//折半插入排序  O(nlog2(n)) 稳定 
int low,high,middle;
void BinaryInsertSort(int a[], int len){
	for(int i=0;i<len;i++){
		int temp=a[i];
		low=0;high=i-1;
		while(low<=high){
			middle=(low+high)/2;
			if(temp<a[middle]){
				high=middle-1;
			}
			else{
				low=middle+1;
			}
		}
		for(int k=i;k>low;k--){
			a[k]=a[k-1];
		}
		a[low]=temp;
	}
}
/**************************************/

/**************************************/
//希尔排序  速度很难定量 但是效率挺高的 不稳定的算法 
void Shellsort(int a[], int len){
	int gap=len-1;  //初始增量 
	bool flag=0;
	while(gap>=1){
		if(gap==1) flag=1;
		for(int i=0;i<len;i++){
			if(i+gap<len){
				if(a[i]>a[i+gap]){
					int temp=a[i];
					a[i]=a[i+gap];
					a[i+gap]=temp;
				}				
			}
			else break;
		}
		gap=gap/3+1;
		if(flag) break;
	}
} 
/**************************************/

# define MAX 6

/**************************************/
//快速排序
void QuickSort(int a[], int len){ 
	if(len>1){
		int temp=a[0], pivotpos=0;
		int left[MAX], l=0;
		int right[MAX], r=0;
		for(int i=1;i<len;i++){
			if(a[i]>=temp){
				right[r++]=a[i];
				pivotpos++;
			}
			else{
				left[l++]=a[i];
			}
		}
		
		QuickSort(left,l);
		QuickSort(right,r);
		
		for(int i=0;i<len;i++){
			if(i<l){
				a[i]=left[i];
			}
			else if(i>l){
				a[i]=right[i-l-1];
			}
			else{
				a[i]=temp;
			}
		}
		
	}
} 

/*
改进方法：
插入排序对基本有序的序列具有很高的效率，
所以在左右划分以后，如果序列的长度比较小，
可以先不排列（长度一般在5-25），直接放着，
最后用插入排序，这种混合算法效率更高 
 
*/
 
/**************************************/


/***************************************/
//直接选择排序
//适用于的元素规模很大的序列，即移动操作十分耗时的操作
//该算法的移动操作比其他算法少 
void SelectSort(int a[], int len){
	for(int i=0;i<len;i++){
		int index=i;
		int min=a[i];
		for(int j=i;j<len;j++){
			if(a[j]<min){
				min=a[j];
				index=j;
			}
		} 
		if(index!=i){
			int temp=a[i];
			a[i]=a[index];
			a[index]=temp;
		}
	}
} 
/***************************************/


/***************************************/
/*     堆排序  
最大堆（升序） 不稳定排序 */ 
void heapSort(int a[],int len){
	for(int i=len;i>0;i--){
		int temp;
		for(int j=i/2-1;j>=0;j--){
			if(2*j+1<i)
			if(a[2*j+1]>=a[j]){
				temp=a[2*j+1];
				a[2*j+1]=a[j];
				a[j]=temp;
			}
			if(2*j+2<i)
			if(a[2*j+2]>=a[j]){
				temp=a[2*j+2];
				a[2*j+2]=a[j];
				a[j]=temp;
			}
		}
		temp=a[0];
		a[0]=a[i-1];
		a[i-1]=temp;
	}
}
/***************************************/


/***************************************/
/*归并排序*/
void mergeSort(int a[],int len){
	if(len<=1) return;
	if(len==2){
		if(a[0]>a[1]){
			int temp=a[0];
			a[0]=a[1];
			a[1]=temp;
		}
		return;
	}
	
	//分 ： 
	int b[MAX],c[MAX];
	int p=0,q=0;
	for(int i=0;i<len;i++){
		if(i<=len/2){
			b[p++]=a[i];
		}
		else{
			c[q++]=a[i];
		}
	}
	
	mergeSort(b,p);
	mergeSort(c,q);
	
	//合并（治） ： 
	int i=0,j=0,k=0;
	while(i<p&&j<q){
		if(b[i]<=c[j]){
			a[k++]=b[i++];
		}
		else{
			a[k++]=c[j++];
		}
	}
	
	while(i<p){
		a[k++]=b[i++];
	}
	while(j<q){
		a[k++]=c[j++];
	}
}
/***************************************/


int main(){//测试部分
	int a[]={21,25,49,25,16,8};
	mergeSort(a,6); //更改此函数进行测试 
	for(int i=0;i<6;i++){
		cout<<a[i]<<" ";
	}
	cout<<endl; 
}