排序模板

排序是很常用的东西，在我们使用sort的同时，应该也要了解几种基础排序的算法思想及实现

于是乎……RT

#include <cstdio>
#include <windows.h>
#include <algorithm> // swap();
using namespace std;
const int MAXN = 105; // 桶排不能太大 
int arr[MAXN], arr2[MAXN], t[MAXN], ma = 0, mi = 1e9;	 

void Merge_Sort(int s, int e) { // 归并排序 
//	拆分	
	int mid;
	if(s == e) //边界 
		return ;
	mid = (s + e) / 2;
	Merge_Sort(s, mid); 
	Merge_Sort(mid + 1, e);
//	二路归并 
	int i, j, k;
	i = k = s;
	j = mid + 1;
//	合并其中一个	
	while(i <= mid && j <= e) {  
		if(arr[i] <= arr[j]) {
			arr2[k] = arr[i];
			i++;
			k++;
		}
		else {
			arr2[k] = arr[j];
			j++;
			k++;
		}
	}
//	补漏 
	while(i <= mid) {  
		arr2[k] = arr[i];
		i++;
		k++;		
	}
	while(j <= e) {
		arr2[k] = arr[j];
		j++;
		k++;		
	}
//	还原 
	for(int p = s; p <= e; p++)
		arr[p] = arr2[p];
}

void Quick_Sort1(int l, int r) { // 快速排序 盗版 
	int mid = arr[(l + r) / 2]; //中间值 
	int i = l, j = r;	
	while(i <= j) {
		while(arr[i] < mid) //第一个大于 
			i++;
		while(arr[j] > mid) //最后一个小于 
			j--;
		if(i <= j) {
			swap(arr[i], arr[j]);	
			i++;
			j--;			
		}	
	}
	if(j > l)
		Quick_Sort1(l, j); //递归左 
	if(i < r)
		Quick_Sort1(i, r); //递归右 
//	已经很快了 
}

void Quick_Sort2(int l, int r) { // 快速排序 原型及优化 
	int i = l, j = r, k;
	k = arr[l];
	while (i < j) {
		while (arr[j] >= k && i < j) j--;
			if (i < j) 
				swap(arr[i], arr[j]);
		while (arr[i] <= k && i < j) i++;
			if (i < j) 
				swap(arr[i], arr[j]);
	}
	if (i - 1 > l) 
		Quick_Sort2(l, i - 1);
	if (r - 1 > i) 
		Quick_Sort2(i + 1, r);
//	更快 
} 

void Bucket_Sort(int len) { // 桶排序 自带输出 
	for(int i = 1; i <= len; i++)
		t[arr[i]]++;
	for(int i = mi; i <= ma; i++)
		while(t[i]) {
			printf("%d ", i);
			t[i]--;
		}
}

void Bubble_Sort(int len) { // 冒泡排序 自带输出 
	for(int i = 1; i <= len - 1; i++) {
		bool flag = false; //优化，如果一次都没换就结束 
		for(int j = 1; j <= len - i; j++) { 
			if(arr[j + 1] < arr[j]) { //大于则交换 
				swap(arr[j + 1], arr[j]);	
				flag = true;			
			}
		} 
		if(!flag)
			break;
	}
	for(int i = 1; i <= len; i++)
		printf ("%d ", arr[i]);
}

void Select_Sort(int len) { // 选择排序 自带输出 
	for(int i = 1; i <= len - 1; i++) {
		int index = i;
		for(int j = i + 1; j <= len; j++) { //后面最小值的下标 
			if(arr[j] < arr[index])
				index = j;
		}
		if(index != i) 
			swap(arr[i], arr[index]);  
	}
	for(int i = 1; i <= len; i++)
		printf ("%d ", arr[i]);
}

void Make_Heap(int i, int n) { // 维护堆 
	int c = i * 2;
	while(c <= n) {
		if(c + 1 <= n && arr[c] < arr[c + 1]) 
			c++;
		if(arr[i] < arr[c]) {
			swap(arr[i], arr[c]);
			i = c;
			c *= 2;
		}
		else return ;
	} 
}

void Heap_Sort(int len) { // 堆排序
	for(int i = len / 2 + 1; i >= 1; i--)
		Make_Heap(i, len);
	for(int i = len; i >= 1; i--) {
		swap(arr[1], arr[i]);
		Make_Heap(1, i - 1);
	}
}

void Work() { // 输入及调用 
	printf("请输入待排序数列的长度:\n");
	int n;
	scanf ("%d", &n);
	Sleep(200);
	printf("请输入待排序的数列:\n"); 
	for(int i = 1; i <= n; i++) {
		scanf ("%d", &arr[i]);	
		if(ma < arr[i])
			ma = arr[i];
		if(mi > arr[i])
			mi = arr[i];
	}
	printf("A : 选择排序\n");
	printf("B : 冒泡排序\n");
	printf("C : 桶排序\n");
	printf("D : 快速排序 盗版\n");
	printf("E : 快速排序 原型及优化\n");
	printf("F : 归并排序\n");	
	printf("G : 堆排序\n");	
	char c;	
	printf("你想选择的排序方式是:\n");	
	scanf ("\n%c", &c);	
	system("cls");
	for(int i = 1; i <= 10; i++) {
			Sleep(200);
		printf("*");
	}
	printf("\n");
	printf("原数列：");
	for(int i = 1; i <= n; i++)
		printf("%d ", arr[i]);
	printf("\n"); 
	printf("排序后："); 
	if(c == 'A')
		Select_Sort(n);
	else if(c == 'B')
		Bubble_Sort(n);
	else if(c == 'C')
		Bucket_Sort(n);
	else if(c == 'D') {
		Quick_Sort1(1, n);		
		for(int i = 1; i <= n; i++)
			printf ("%d ", arr[i]);		
	}
	else if(c == 'E') {
		Quick_Sort2(1, n);
		for(int i = 1; i <= n; i++)
			printf ("%d ", arr[i]);
	}
	else if(c == 'F') {
		Merge_Sort(1, n);		
		for(int i = 1; i <= n; i++)
			printf ("%d ", arr[i]);		
	} 
	else if(c == 'G') {
		Heap_Sort(n);		
		for(int i = 1; i <= n; i++)
			printf ("%d ", arr[i]);		
	} 
	printf("\n\n已完成"); 
	return ;
}

int main() {
	Work();
	return 0;
}