自己动手实现数据结构——排序算法1（冒泡、插入、归并、简单选择）（C++实现）

冒泡排序

冒泡排序作为最简单的排序算法、两行for循环即可搞定。

步骤：一、从前到后依次比较相邻两个数大小，若是前面比后面大则将两个数交换位置，这样第一轮最大的一个数便会被交换到最后面。

二、重复一的步骤依次比较（但是最后一个数不需要参与比较，因为第一轮已经选出它最大），选出倒数第二大的。

。。。。

三、直到所有的数都不需要比较则排序成功

例子就不举了，直接实现：

buddle.cc

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

template< class T >
void buddle( vector<T> &a ){
    int length = a.size();
    for ( int i = length-1 ; i > 0; --i)
        for( int j = 0; j < i; j ++){
            if ( a[j] > a[j+1] )
                swap(a[j], a[j+1]);
        }
}

int main(int argc, char **argv){
    vector<int> a = {10, 8, 9, 1, 7, 4, 11, 23, 3, 2, 5};
    vector<int>::iterator iter;

    buddle<int>( a );

    for( iter = a.begin(); iter != a.end(); iter++){
        cout<< *iter <<" ";
    }
    cout << endl;

    return 0;
}

运行结果：

简单选择排序

1、从1——n个数中选择最小的数，将它放在第一位

2、从2——n个数中选择最小的数，将它放在最后一位

。。。

代码：select.cc

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

template< class T >
void select_sort(vector<T> &a){
    int length = a.size();
    int min = 0;
    for ( int i = 0; i < length; i++){
        for( int j = i; j < length; j++){
            if ( a[j] < a[min] )
                min = j;
        }
        if ( i != min )
            swap(a[i], a[min]);
    }

}

int main(int argc, char **argv){
    vector<int> a = {10, 8, 9, 1, 7, 4, 11, 23, 3, 2, 5};
    vector<int>::iterator iter;

    select_sort<int>( a );

    for( iter = a.begin(); iter != a.end(); iter++){
        cout<< *iter <<" ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

运行结果

插入排序

类似于打斗地主时候的插牌程序。

每次将一个数插入一个已经排好的序列中，使之依然有序，插入的时候可以采用折半插入的形式（即采用二分查找的方式确定要插入的位置）

上代码:half_insert.cc

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

template< class T >
void half_insert(vector<T> &a){
    int length = a.size();
    int low,mid,high;
    T tmp;
    for ( int i = 1; i < length; ++i){
        low = 0;
        high = i-1;
        while( low <= high ){
            mid = (low + high)/2;
            if ( a[i] > a[mid] )
                low = mid + 1;
            else
                high = mid-1;
        }
        tmp = a[i];
        for(int j = i; j > low; --j)
            a[j] = a[j-1];
        a[low] = tmp;
    }
}

int main(int argc, char **argv){
    vector<int> a = {10, 8, 9, 1, 7, 4, 11, 23, 3, 2, 5};
    vector<int>::iterator iter;

    half_insert<int>( a );

    for( iter = a.begin(); iter != a.end(); iter++){
        cout<< *iter <<" ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

运行结果：

归并排序

这里是二路归并排序

使用merge_sort递归地将序列分成两个子序列，然后再调用merge函数将两个子序列合并成一个有序的序列

代码实现：merge.cc

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

const int MAX = 0x7fffffff;

template< class T >
void merge(vector<T> &a, int begin, int mid, int end){
    int length1 = mid-begin+1;
    int length2 = end-mid+1;
    int tag1 = 0;
    int tag2 = 0;
    int tag = begin;
    vector<T> vec1(length1+1);
    vector<T> vec2(length2+1);
    for ( int i = begin ; i <= mid; i++ )
        vec1[tag1++] = a[i];
    vec1[tag1] = MAX;
    for ( int i = mid+1; i <= end; i++)
        vec2[tag2++] = a[i];
    vec2[tag2] = MAX;
    tag1 = 0;
    tag2 = 0;

    while(tag <= end ){
        if ( vec1[tag1] < vec2[tag2] )
            a[tag++] = vec1[tag1++];
        else
            a[tag++] = vec2[tag2++];
    }
}

template< class T >
void merge_sort(vector<T> &a, int begin, int end){
    if ( begin < end ){
        int mid = (begin + end)/2;
        merge_sort(a, begin, mid);
        merge_sort(a, mid+1, end);
        merge(a, begin, mid, end);
    }
}

int main(int argc, char **argv){
    vector<int> a = {10, 8, 9, 1, 7, 4, 11, 23, 3, 2, 5};
    vector<int>::iterator iter;

    merge_sort(a, 0, a.size()-1);

    for( iter = a.begin(); iter != a.end(); iter++){
        cout<< *iter <<" ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

运行结果：

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