各種排序演算法的C++實現

#include "Sort.h"#include <iostream>using namespace std;Sort::Sort(void){}Sort::~Sort(void){}//冒泡排序//原理：每趟排序是通過比較兩兩相鄰的元素，大的向後移動，一趟//完後，最大的移動到最後，共需要size-1趟排序，特殊情況下，某趟未//移動任何元素，則說明序列已然有序，則排序完畢，此時趟數<size-1void Sort::maoPao(int data[],int size){    //換序標誌，如果本趟沒任何交換，表示已有序，退出    bool flag = true;    //需要size-1趟排序    for (int i = 0; i < size - 1; i++)    {        //已有序，退出        if (!flag)            break;        //先設為已有序，        flag = false;        for (int j = 0; j < size - i - 1; j++ )        {            //換序            if (data[j] > data[j + 1])            {                swap(data,j,j + 1);                //需要下一趟                flag = true;            }         }    }    print(data,size);}//選擇排序//原理：每次選擇都是從序列中選擇最小的元素，放到序列前面，共需size-1次選擇void Sort::xuanZe(int data[],int size){    //需要size-1次選擇    for (int i = 1; i < size; i++)    {        //記錄最小值下標        int k = i - 1;        for (int j = i; j < size; j++)        {            if (data[j] < data[k])                k = j;        }        if (k != i - 1)            swap(data,k,i - 1);    }    print(data,size);}//直接插入排序//原理：將序列分為有序和無序兩部分，每次排序需要將無序區的一個元素//插入到有序區的合適位置，需要size-1次排序void Sort::chaRu(int data[],int size){    //data[0]為有序區，[1，size-1]為無序區，    //一次遍曆無序區元素插入到有序區    for (int i = 1; i < size; i++)    {        int temp = data[i];        int j = i - 1;        for (; j >=0 && data[j] > temp; j--)        {            swap(data,j,j+1);        }        data[j + 1] = temp;    }    print(data,size);}//歸併排序//原理：一次歸併可描述為，將一個序列分成兩組，將這兩組歸併為一個有序的新序列，//歸併排序就是遞迴的進行上述操作（遞迴棧的最底部是將序列分成了[一個元素]、[一個元素]//這樣的兩組），我的表達能力也就到這了void Sort::guiBing(int data[],int size){    mergeSort(data,0,size - 1);    print(data,size);}void Sort::mergeSort(int data[],int first,int last){    //遞迴出口，只歸併長度大於1的數組    if (first < last)    {        int mid = (first + last)/2;        //遞迴左半組        mergeSort(data,first,mid);        //遞迴右半組        mergeSort(data,mid + 1,last);        //左右半組都排好後，再對著兩組排序        merge(data,first,mid,last);    }    }//歸併兩個數組[first,mid]、[mid+1,last]，最後合并為一個有序的數組[first,last]void Sort::merge(int data[],int first,int mid,int last){    int *temp = new int[last - first + 1];    int k = 0;    int index1 = first;    int index2 = mid + 1;    while (index1 <= mid && index2 <= last)    {        if (data[index1] <= data[index2])            temp[k++] = data[index1++];        else            temp[k++] = data[index2++];    }    while (index1 <= mid)        temp[k++] = data[index1++];    while (index2 <= last)        temp[k++] = data[index2++];    for (int i = 0; i < k; i++)        data[first + i] = temp[i];    delete[] temp;}//快速排序//原理：一次快排可描述為，將序列分成三部分[左邊組都小於中間數]、[中間數]、[右邊組都大於中間數]//快排就是再遞迴的對左邊組和右邊組進行上述操作void Sort::kuaiPai(int data[],int size){    quickSort(data,0,size - 1);    print(data,size);}void Sort::quickSort(int data[],int left,int right){    //遞迴出口    if (left < right)    {        int mid = partion(data,left,right);        quickSort(data,left,mid - 1);        quickSort(data,mid + 1,right);    }}//一趟分組，執行完後分為左右兩組,左組都小於中間數，右組都大於中間數int Sort::partion(int data[],int left,int right){    //第一個數做中間值    int temp = data[left];    int leftIndex = left;    int rightIndex = right;    //相等時退出    while (leftIndex < rightIndex)    {        //從右邊找到數值<temp的數        while (leftIndex < rightIndex && data[rightIndex] >= temp)            rightIndex--;        //把找到的數放到中間數位置,此時data[rightIndex]相當於中間數位置        if (leftIndex < rightIndex)            data[leftIndex++] = data[rightIndex];        //從左邊找到數值>temp的數        while (leftIndex < rightIndex && data[leftIndex] < temp)            leftIndex++;        //把找到的數放到中間數位置        if (leftIndex < rightIndex)            data[rightIndex--] = data[leftIndex];    }    //最後將中間數放到真正的中間位置,此時leftIndex=rightIndex    data[leftIndex] = temp;    //返回中間數下標，以便對左右兩組繼續排序    return leftIndex;}//希爾排序//原理：屬於一種改進的插入排序，將序列按照特定的步長分成若干個子序列，//對各個子序列進行插入排序，然後再按照更小的步長分成若干子序列，對子序列排序，//......最後一步的步長為1，這樣最後一步則“等於”直接插入排序了，此時的序列是//基本有序的，直接插入排序對有序序列的排序效率是很高的void Sort::xiEr(int data[],int size){    int temp;    for (int d = size/2; d >=1; d = d/2)    {        for (int i = d; i < size; i++)        {            int j = i - d;            temp = data[i];            while (j >= 0 && data[j] > temp)            {                data[j + d] = data[j];                j -= d;              }            if (j != i - d)                data[j + d] = temp;          }    }    print(data,size);}//交換數組中兩個元素void Sort::swap(int data[],int i,int j){    int temp = data[i];    data[i] = data[j];    data[j] = temp;}void Sort::print(int data[],int size){    for (int i = 0; i < size; i++)    {        cout<<data[i]<<"  ";    }    cout<<endl;}