1 #include<iostream>
2 #include<cstdlib>
3 #include<ctime>
4 using namespace std;
5 const int len = 20;//待排序数组元素的个数，下标从1开始
6 //1、冒泡排序
7 void Bubble_sort(int s[],int len){
8 bool flag;
9 for(int i=1;i<len-1;++i){
10 flag=false;
11 for(int j=1;j<=len-i;++j)
12 if(s[j]>s[j+1]){flag=true;swap(s[j],s[j+1]);}
13 if(!flag)break;
14 }
15 }
16 //2、选择排序
17 void Select_sort(int s[],int len){
18 int k;
19 for(int i=1;i<len;++i){
20 k=i;
21 for(int j=i+1;j<=len;++j)
22 if(s[k]>s[j])k=j;
23 if(k!=i)swap(s[i],s[k]);
24 }
25 }
26 //3、插入排序
27 void Insert_sort(int s[],int len){
28 int tmp,j;
29 for(int i=2;i<=len;++i){
30 tmp=s[i];
31 for(j=i-1;j>0&&tmp<s[j];--j);
32 for(int k=i;k>j+1;--k)s[k]=s[k-1];
33 s[j+1]=tmp;
34 }
35 }
36 //4、快速排序
37 int Quick_sort(int s[],int low,int high){
38 int tmp=s[low];//首元素是枢轴
39 while(low<high){//待排序序列长度大于1
40 while(low<high&&tmp<=s[high])--high;//大于枢轴的元素依旧在右边
41 s[low]=s[high];//将小于枢轴的元素放左边
42 while(low<high&&tmp>=s[low])++low;//小于枢轴的元素依旧在左边
43 s[high]=s[low];//将大于枢轴的元素放右边
44 }
45 s[low]=tmp;//枢轴记录到位
46 return low;//返回枢轴的位置，表示该位置已经排好序
47 }
48 void Qsort(int s[],int low,int high){
49 if(low<high){
50 int key=Quick_sort(s,low,high); // 第key个元素已经排好序，继续两边搜索排序
51 Qsort(s,low,key-1);
52 Qsort(s,key+1,high);
53 }
54 }
55 //5、希尔排序(采用直接插入)
56 void Shell_sort(int s[],int len){
57 int tmp,j;
58 for(int step=len/2;step>0;step/=2){//设置步长
59 for(int i=step;i<=len;++i){
60 tmp=s[i];
61 for(j=i-step;j>0&&tmp<s[j];j-=step);
62 for(int k=i;k>j+step;k-=step)s[k]=s[k-step];
63 s[j+step]=tmp;
64 }
65 }
66 }
67 //6、归并排序
68 void Merge(int s[],int t[],int low,int mid,int high){
69 int i=low,j=mid+1,k=low;
70 while(i<=mid&&j<=high){
71 if(s[i]<=s[j])t[k++]=s[i++];
72 else t[k++]=s[j++];
73 }
74 while(i<=mid)t[k++]=s[i++];
75 while(j<=high)t[k++]=s[j++];
76 for(int i=low;i<=high;++i)s[i]=t[i];//将区间[low,high]拷贝到原来数组s对应的位置，表示该区间元素已排好序
77 }
78 void Merge_sort(int s[],int t[],int low,int high){
79 if(low<high){
80 int mid=(low+high)/2;
81 Merge_sort(s,t,low,mid);//递归分成左部分
82 Merge_sort(s,t,mid+1,high);//递归分成右部分
83 Merge(s,t,low,mid,high);//将两部分归并
84 }
85 }
86 //7、堆排序(大根堆实现升序排序)
87 void Heap_Adjust(int s[],int cur,int len){
88 int tmp=s[cur];//先取出当前元素cur
89 for(int j=2*cur;j<=len;j*=2){//向下筛选
90 if(j<len&&s[j]<s[j+1])++j;
91 if(tmp>=s[j])break;
92 s[cur]=s[j];cur=j;//将子节点j值赋给父节点cur（不用进行交换）
93 }
94 s[cur]=tmp;
95 }
96 void Heap_sort(int s[],int len){
97 //1、构建大根堆
98 for(int i=len/2;i>0;--i)Heap_Adjust(s,i,len);
99 //2.调整堆结构+交换堆顶元素与末尾元素
100 for(int i=len;i>1;--i){
101 swap(s[i],s[1]);
102 Heap_Adjust(s,1,i-1);//将[1,i-1]重新调整为大根堆
103 }
104 }
105 //8、基数排序
106 int Max_bit(int s[],int len){//获取数组中最大值的位数
107 int dit=1,p=10;
108 for(int i=1;i<=len;++i)
109 while(s[i]>=p){++dit;p*=10;}
110 return dit;
111 }
112 void Radix_sort(int s[],int len){
113 int exp=1,dit=Max_bit(s,len),*cnt=new int[10],*tmp=new int[len+1];
114 for(int j=1;j<=dit;++j){
115 for(int i=0;i<10;++i)cnt[i]=0;
116 for(int i=1;i<=len;++i)cnt[s[i]/exp%10]++;
117 for(int i=1;i<10;++i)cnt[i]+=cnt[i-1];//叠加元素个数
118 for(int i=len;i>0;--i)tmp[cnt[s[i]/exp%10]--]=s[i];//将桶中元素倒出来
119 for(int i=1;i<=len;++i)s[i]=tmp[i];//将倒出来的元素依次放到原数组中去
120 exp*=10;
121 }
122 delete[]cnt;//释放内存
123 delete[]tmp;
124 }
125 //打印数组元素值
126 void print(int s[],int len){
127 for(int i=1;i<=len;++i)
128 cout<<s[i]<<(i==len?"\n":" ");
129 }
130 int main(){
131 int *s=new int[len+1];
132 int *t=new int[len+1];//t为辅助数组
133 srand((unsigned)time(NULL));
134 for(int i=1;i<=len;++i)s[i]=rand();
135 cout<<"排序前："<<endl;
136 print(s,len);//打印原数组
137 /*1、冒泡排序
138 Bubble_sort(s,len);*/
139 /*2、选择排序
140 Select_sort(s,len);*/
141 /*3、插入排序
142 Insert_sort(s,len);*/
143 /*4、快速排序
144 Qsort(s,1,len);*/
145 /*5、希尔排序
146 Shell_sort(s,len);*/
147 /*6、归并排序
148 Merge_sort(s,t,1,len);*/
149 /*7、堆排序
150 Heap_sort(s,len);*/
151 /*8、基数排序
152 Radix_sort(s,len);
153 cout<<"排序后："<<endl;*/
154 print(s,len);//打印排序后的数组元素
155
156 delete[]s;//释放内存
157 delete[]t;
158 return 0;
159 }
