排序合集

https://www.luogu.com.cn/problem/P1177

排序

快速排序（\(QuickSort\)）

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#define N 100005
using namespace std;
int n,a[N];
template<typename T>
void QuickSort(T *a,int l,int r)
{
    int i=l,j=r,k=(l+r) >> 1;
    T t=a[k];
    a[k]=a[i];
    while (i<j)
    {
        while (i<j && a[j]>t)
            j--;
        if (i<j)
            swap(a[i],a[j]),i++;
        while (i<j && a[i]<t)
            i++;
        if (i<j)
            swap(a[i],a[j]),j--;
    }
    a[i]=t;
    if (l<i)
        QuickSort(a,l,i-1);
    if (i<r)
        QuickSort(a,i+1,r);
}
int main()
{
    scanf("%d",&n);
    for (int i=1;i<=n;i++)
        scanf("%d",&a[i]);
    QuickSort(a,1,n);
    for (int i=1;i<=n;i++)
        printf("%d ",a[i]);
    putchar('\n');
    return 0;
}

随机化快排（\(Random\_QuickSort\)）

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#define N 100005
using namespace std;
int n,a[N];
template<typename T>
void Random_QuickSort(T *a,int l,int r)
{
    int i=l,j=r,k=rand()%(r-l+1)+l;
    T t=a[k];
    a[k]=a[i];
    while (i<j)
    {
        while (i<j && a[j]>t)
            j--;
        if (i<j)
            swap(a[i],a[j]),i++;
        while (i<j && a[i]<t)
            i++;
        if (i<j)
            swap(a[i],a[j]),j--;
    }
    a[i]=t;
    if (l<i)
        Random_QuickSort(a,l,i-1);
    if (i<r)
        Random_QuickSort(a,i+1,r);
}
int main()
{
    srand(time(NULL));
    scanf("%d",&n);
    for (int i=1;i<=n;i++)
        scanf("%d",&a[i]);
    Random_QuickSort(a,1,n);
    for (int i=1;i<=n;i++)
        printf("%d ",a[i]);
    putchar('\n');
    return 0;
}

希尔排序（\(ShellSort\)）

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#define N 100005
using namespace std;
int n,a[N];
template<typename T>
void ShellSort(T *a,int l,int r)
{
    int len=r-l+1;
    for (int gap=(len >> 1);gap;gap >>=1)
        for (int i=gap+1;i<=len;i++)
            for (int j=i-gap;j>0 && a[l+j-1]>a[l+j+gap-1];j-=gap)
                swap(a[l+j-1],a[l+j+gap-1]);
}
int main()
{
    scanf("%d",&n);
    for (int i=1;i<=n;i++)
        scanf("%d",&a[i]);
    ShellSort(a,1,n);
    for (int i=1;i<=n;i++)
        printf("%d ",a[i]);
    putchar('\n');
    return 0;
}

归并排序（\(MergeSort\)）

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#define N 100005
using namespace std;
int n,a[N],c[N];
template<typename T>
void MergeSort(T *a,int l,int r)
{
    if (l==r)
        return;
    int mid=(l+r) >> 1;
    MergeSort(a,l,mid);
    MergeSort(a,mid+1,r);
    int i=l,j=mid+1,k=l;
    while (i<=mid || j<=r)
        if (j>r || i<=mid && a[i]<=a[j])
            c[k++]=a[i],i++; else
            c[k++]=a[j],j++;
    memcpy(a+l,c+l,(r-l+1)*sizeof(T));
}
int main()
{
    scanf("%d",&n);
    for (int i=1;i<=n;i++)
        scanf("%d",&a[i]);
    MergeSort(a,1,n);
    for (int i=1;i<=n;i++)
        printf("%d ",a[i]);
    putchar('\n');
    return 0;
}

基数排序（\(RadixSort\)）

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#define N 100005
using namespace std;
#define p 256
int n,a[N],ot[N],t[p];
template<typename T>
void RadixSort(T *a,int l,int r)
{
	T mx=a[l];
	for (int i=l+1;i<=r;i++)
		if (a[i]>mx)
			mx=a[i];
	int ws=0;
	while (mx)
	{
		ws++;
		mx/=p;
	}
	for (int i=1,g=1;i<=ws;i++)
	{
        memset(t,0,sizeof(t));
		for (int j=l;j<=r;j++)
			t[(a[j] / g) % p]++;
		for (int j=1;j<p;j++)
			t[j]+=t[j-1];
		for (int j=r;j>=l;j--)
			ot[t[(a[j] / g) % p]--]=a[j];
        memcpy(a+l,ot+1,(r-l+1)*sizeof(T));
		g*=p;
	}
}
int main()
{
	scanf("%d",&n);
	for (int i=1;i<=n;i++)
		scanf("%d",&a[i]);
	RadixSort(a,1,n);
	for (int i=1;i<=n;i++)
		printf("%d ",a[i]);
	putchar('\n');
	return 0;
}

计数排序（\(CountSort\)）

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#define N 100005
#define M 10000005
using namespace std;
int n,a[N],c[M];
template<typename T>
void CountSort(T *a,int l,int r)
{
    T mn=a[l],mx=a[l];
    for (int i=l+1;i<=r;i++)
        mn=(a[i]<mn)?a[i]:mn,mx=(a[i]>mx)?a[i]:mx;
    memset(c+mn+1,0,(mx-mn+1)*sizeof(T));
    for (int i=l;i<=r;i++)
        c[a[i]]++;
    int g=l;
    for (int i=mn;i<=mx;i++)
        for (int j=1;j<=c[i];j++)
            a[g++]=i;
}
int main()
{
    scanf("%d",&n);
    for (int i=1;i<=n;i++)
        scanf("%d",&a[i]);
    CountSort(a,1,n);
    for (int i=1;i<=n;i++)
        printf("%d ",a[i]);
    putchar('\n');
    return 0;
}

借助\(map\)实现的计数排序（\(MapCountSort\)）

注意\(MapCountSort\)中的数据类型可能需要修改

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<map>
#define N 100005
using namespace std;
int n,a[N];
map<int,int>c;
template<typename T>
void MapCountSort(T *a,int l,int r)
{
    c.clear();
    for (int i=l;i<=r;i++)
        c[a[i]]++;
    int g=l;
    for(map<int,int>::iterator it=c.begin();it!=c.end();it++)
        for (int i=1;i<=(*it).second;i++)
            a[g++]=(*it).first;
}
int main()
{
    scanf("%d",&n);
    for (int i=1;i<=n;i++)
        scanf("%d",&a[i]);
    MapCountSort(a,1,n);
    for (int i=1;i<=n;i++)
        printf("%d ",a[i]);
    putchar('\n');
    return 0;
}

堆排序（\(HeapSort\)）

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<queue>
#define N 100005
using namespace std;
int n,a[N];
priority_queue<int>q;
template<typename T>
void HeapSort(T *a,int l,int r)
{
    while (!q.empty())
        q.pop();
    for (int i=l;i<=r;i++)
        q.push(a[i]);
    for (int i=r;i>=l;i--)
        a[i]=q.top(),q.pop();
}
int main()
{
    scanf("%d",&n);
    for (int i=1;i<=n;i++)
        scanf("%d",&a[i]);
    HeapSort(a,1,n);
    for (int i=1;i<=n;i++)
        printf("%d ",a[i]);
    putchar('\n');
    return 0;
}

基于\(multiset\)的排序（\(MultisetSort\)）

注意\(MultisetSort\)中的数据类型可能需要修改

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<set>
#define N 100005
using namespace std;
int n,a[N];
multiset<int>s;
template<typename T>
void MultisetSort(T *a,int l,int r)
{
    s.clear();
    for (int i=l;i<=r;i++)
        s.insert(a[i]);
    for (multiset<int> :: iterator it=s.begin();it!=s.end();++it)
        a[l++]=*it;
}
int main()
{
    scanf("%d",&n);
    for (int i=1;i<=n;i++)
        scanf("%d",&a[i]);
    MultisetSort(a,1,n);
    for (int i=1;i<=n;i++)
        printf("%d ",a[i]);
    putchar('\n');
    return 0;
}