經常使用的排序算法

排序是最基本的算法，面試中可能都不直接考，但常常涉及到排序算法的變種

我嘗試了下本身手寫，發現所有寫對，困難不小。

頭文件，習慣性將經常使用的頭文件都加入進去

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <math.h>
#include <algorithm>
#include <string.h>
#include <deque>
#include <map>
#include <stack>
#include <time.h>
#include <fstream>

using namespace std;

const int maxn=100000;

先產生一個100,000的數組，並寫入文件

int main()
{
    freopen("random.txt","r",stdin);
    double time_start=(double)clock();
    srand((unsigned)time( NULL ));
    for(int i=0; i<maxn; i++)
    {
        int tmp=rand();
        if(i==0) cout << tmp;
        else cout << " " << tmp;
    }
    cout << endl;
    double time_end=(double)clock();
    printf("io time: %.2fms\n",(time_end-time_start));

    delete [] a;
    return 0;
}

後面讀取的流程以下：

int main()
{
    freopen("random.txt","r",stdin);
    double time_start=(double)clock();
    int* a=new int[maxn];
    for(int i=0; i<maxn; i++)
    {
        scanf("%d",&a[i]);
    }
    double time_end=(double)clock();
    printf("io time: %.2fms\n",(time_end-time_start));

    time_start=(double)clock();
    shellSort(a, maxn);
    ofstream ofile;
    ofile.open("shellSort.txt");
    for(int i=0; i<maxn; i++)
    {
        if(i==0) ofile << a[i];
        else ofile << " " << a[i];
    }
    cout << endl;
    time_end=(double)clock();
    printf("sort time: %.2fms\n",(time_end-time_start));

    delete [] a;
    return 0;
}

插入排序

void insertSort(int a[], int n)
{
    int i=0,j=0;
    for(i=1; i<n; i++)
    {
        int tmp=a[i];
        for(j=i-1; j>=0 && tmp<a[j]; j--)
        {
            a[j+1]=a[j];
        }
        a[j+1]=tmp;
    }
}

冒泡排序

void bubbleSort(int a[], int n)
{
    int i=0,j=0;
    for(i=n-1; i>=0; i--)
    {
        for(j=0; j<i; j++)
        {
            if(a[j]>=a[j+1]) swap(a[j],a[j+1]);
        }
    }
}

歸併排序

void mergeTwoArray(int a[], int lena, int b[], int lenb)
{
    int* tmparray=new int[lena+lenb];
    int i=0, j=0, k=0;
    while(i<lena && j<lenb)
    {
        if(a[i]<b[j])
        {
            tmparray[k]=a[i];
            i++,k++;
        }
        else
        {
            tmparray[k]=b[j];
            j++,k++;
        }
    }
    while(i<lena)
    {
        tmparray[k]=a[i];
        i++,k++;
    }
    while(j<lenb)
    {
        tmparray[k]=b[j];
        j++,k++;
    }
    for(i=0; i<lena+lenb; i++)
    {
        a[i]=tmparray[i];
    }
    delete [] tmparray;
}
void mergeSort(int a[], int n)
{
    if(n>1)
    {
        int mid=n/2;
        int lena=mid;
        int lenb=n-mid;
        int* b=a+mid;
        mergeSort(a,lena);
        mergeSort(b,lenb);
        mergeTwoArray(a,lena,b,lenb);
    }

}

堆排序

void siftDown(int a[], int i, int n)
{
    int lhs=2*i+1;
    int rhs=2*i+2;
    int maxid=i;
    if(lhs<n && a[i]<a[lhs]) maxid=lhs;
    if(rhs<n && a[maxid]<a[rhs]) maxid=rhs;
    if(maxid!=i)
    {
        swap(a[i],a[maxid]);
        siftDown(a,maxid,n);
    }
}

void makeHeap(int a[], int n)
{
    for(int i=n/2+1; i>=0; i--)
    {
        siftDown(a,i,n);
    }
}

void heapSort(int a[], int n)
{
    makeHeap(a,n);
    for(int i=n-1; i>=0; i--)
    {
        swap(a[0],a[i]);
        siftDown(a,0,i);
    }
}

快速排序

void quickSort(int a[], int n)
{
    if(n<=1) return;
    int mid=a[0];
    int i=0,j=n-1;
    while(i<j)
    {
        while(j>i && a[j]>=mid) j--;
        if(j>i)
        {
            a[i]=a[j];
            i++;
        }
        while(i<j && a[i]<mid) i++;
        if(i<j)
        {
            a[j]=a[i];
            j--;
        }
    }
    a[i]=mid;
    quickSort(a,i);
    quickSort(a+i+1,n-i-1);
}

希爾排序

void shellSort(int a[], int n)
{
    for(int step=n/2; step>0; step/=2)
    {
        for(int i=step; i<n; i++)
        {
            int val=a[i];
            int j=0;
            for( j=i-step; j>=0 && a[j]>val; j-=step)
            {
                a[j+step]=a[j];
            }
            a[j+step]=val;
        }
    }
}