各类排序算法实现（亲测）

排序算法通常分为外部排序和内部排序，通常所说的八类排序属于内部排序；
这里写图片描述
外部排序在此不说明，主要给出八类排序的简单思想和实现：
1.插入排序
1.1 直接插入排序：
每次将一个新数，插入到已经排列好的有序序列当中，新数作为key值和有序序列中的数值比较。
代码实现

#include <stdio.h>
void main(){int i,j,key;int A[7]={12,41,23,17,5,2,38};for(j=1;j<7;j++){key=A[j];for(i=j-1;i>=0;i--){if(A[i]>key){A[i+1]=A[i];}else{break;}}A[i+1]=key;}for(i=0;i<7;i++){printf("%d-",A[i]);}
}

1.2希尔排序

希尔排序是1959 年由D.L.Shell 提出来的，相对直接排序有较大的改进。希尔排序又叫缩小增量排序；思想是将待排序的序列分成若干子序列，对每个子序列进行直接插入排序，当序列基本有序时，最后再进行一次直接插入排序；增量d取值：d = {n/2 ,n/4, n/8 …..1}
代码实现：

#include <stdio.h>
#include <iostream>
using namespace std;
void shellInsert(int a[],int n,int dk){for(int i=dk;i<n;i++){if(a[i]<a[i-dk]){int key = a[i];//cout<<key;int j=i-dk;//a[i]=a[j];while(key<a[j] && j >=0 ){a[j+dk]=a[j];j-=dk;}a[j+dk]=key;}}
}
void shellSort(int a[],int n){int dk = n/2;
//      cout << dk;while (dk >= 1){cout <<"dk:"<<dk<<"\n";shellInsert(a,n,dk);dk=dk/2;}for (int i=0;i<n;i++){cout << a[i]<<",";}
}int main(){int a[13]={12,45,67,8,90,34,25,67,9,10,14,78,29};shellSort(a,13);return 0;
}

2 选择排序
2.1 简单选择排序
在要排序的一组数中，选出最小（或者最大）的一个数与第1个位置的数交换；然后在剩下的数当中再找最小（或者最大）的
与第2个位置的数交换，依次类推，直到第n-1个元素（倒数第二个数）和第n个元素（最后一个数）比较为止。
代码实现：

#include <iostream>
using namespace std;
int selectMiniKey(int a[],int n,int b){int min=b;for (int j=b+1;j<n;++j){if(a[j]<a[min]){min=j;}}return min;
}
void selectSort(int a[],int n){int min,temp;for(int i=0;i<n;++i){min=selectMiniKey(a,n,i);if(i!=min){temp=a[i];a[i]=a[min];a[min]=temp;}}
}
int main(){int a[13]={12,45,67,8,90,34,25,67,9,10,14,78,29};selectSort(a,13);for(int i=0;i<13;++i){cout << a[i]<<",";}return 1;
}

简单选择排序的改进--二元选择排序
每次同时挑选出最小的和最大的：
代码实现：

#include <iostream>
using namespace std;void selectSort2(int a[],int n){int min,max,temp;for(int i=1;i<=n/2;i++){min=i-1,max=i-1;for (int j=i;j<=n-i;j++){if(a[j]>=a[max]){max=j;continue;}if(a[j]<=a[min]){min=j;}}cout<<a[min]<<":"<<a[max]<<"\n";/***watch out the swap order,it matters if i-1==max,then the min swap will have effect on max swap*/if((i-1)!=max){temp=a[i-1];a[i-1]=a[min];a[min]=temp;temp=a[n-i];a[n-i]=a[max];a[max]=temp;}else{temp=a[n-i];a[n-i]=a[max];a[max]=temp;temp=a[i-1];a[i-1]=a[min];a[min]=temp;}//temp=a[n-i];a[n-i]=a[max];a[max]=temp;cout<<i<<":";for(int z=0;z<n;++z)cout<<a[z]<<",";cout << "\n";}}
int main(){int a[13]={12,45,67,8,90,34,25,67,9,10,14,78,29};selectSort2(a,13);for(int i=0;i<13;++i){cout << a[i]<<",";}return 1;
}

2.2 堆排序
首先将待排序的序列构建成一个大顶堆或者小顶堆；之后将堆顶元素与最后一个元素交换，选择出最大或者最小的元素；之后将前面n-1个元素重新调整为一个大顶堆或者小顶堆，重复上面的过程，直到选择出最后一个元素；堆排序的过程其实就分为两步：一是构建堆；二是调整堆，事实上构建堆的过程也是通过调整堆来实现的。
代码实现：（递归实现）

#include<iostream>
using namespace std;
void printHeap(int a[],int n){for(int i=0;i<n;++i)cout<<a[i]<<",";cout<<"\n";
}
void heapAdjust(int a[],int s,int e){int tmp=a[s];int child=2*s+1;if(child>=e) return;if(child+1<e && a[child]<a[child+1]){++child;}if(a[s]<a[child]){a[s]=a[child];a[child]=tmp;heapAdjust(a,child,e);}
}
void heapBuild(int a[],int n){for(int i=(n-1)/2;i>=0;--i){heapAdjust(a,i,n);}
}
void heapSort(int a[],int n){heapBuild(a,n);printHeap(a,n);for(int i=n-1;i>=0;--i){int tmp=a[0];a[0]=a[i];a[i]=tmp;heapAdjust(a,0,i);}
}
int main(){int a[13]={12,45,67,8,90,34,25,67,9,10,14,78,29};heapSort(a,13);printHeap(a,13);return 1;
}

3 交换排序
3.1 冒泡排序
在要排序的一组数中，对当前还未排好序的范围内的全部数，自上而下对相邻的两个数依次进行比较和调整，让较大的数往下沉，较小的往上冒。即：每当两相邻的数比较后发现它们的排序与排序要求相反时，就将它们互换。
代码实现：

#include<iostream>
using namespace std;
void printArray(int a[],int n){for(int i=0;i<n;++i)cout<<a[i]<<",";cout<<"\n";
}
void bubleSort(int a[],int n){for (int i=0;i<n;++i){for(int j=0;j<n-i;++j){if(a[j]>a[j+1]){int tmp=a[j];a[j]=a[j+1];a[j+1]=tmp;}}}printArray(a,n);
}
int main(){int a[13]={12,45,67,8,90,34,25,67,9,10,14,78,29};bubleSort(a,13);return 1;
}

3.2快速排序
思想：选择一个基准元素,通常选择第一个元素或者最后一个元素,通过一趟排序讲待排序的记录分割成独立的两部分，其中一部分记录的元素值均比基准元素值小，另一部分记录的元素值比基准值大，此时基准元素在其排好序后的正确位置；然后分别对这两部分记录用同样的方法继续进行排序，直到整个序列有序。
代码实现：

#include<iostream>
using namespace std;void printArray(int a[],int n){for (int i=0;i<n;++i)cout<<a[i]<<",";cout << "\n";
}
void swap(int *a,int *b){int tmp=*a;*a=*b;*b=tmp;
}
int partitionKey(int a[],int low,int high){int key=a[low];while(low<high){/**whatch the if condition is >= and --high not high--*/while(low<high && a[high]>=key)--high;swap(&a[low],&a[high]);while(low<high && a[low]<=key) ++low;swap(&a[low],&a[high]);}return low;
}
void quickSort(int a[],int low,int high){if(low<high){int key=partitionKey(a,low,high);/**watch that edge number dose not contain key itself*/quickSort(a,low,key-1);quickSort(a,key+1,high);}
}
int main(){int a[13]={12,45,67,8,90,34,25,67,9,10,14,78,29};quickSort(a,0,12);printArray(a,13);return 1;
}

4 归并排序
思想：将两个有序表归并成一个有序表；注意是两个有序表；对于一个待排序列来说，可以将代排序列分成若干个子序列，调整子序列有序后，再将子序列归并成一个更大的有序列，直到序列全部有序。
代码实现

#include<iostream>
using namespace std;void printArray(int a[],int n){for(int i=0;i<n;++i)cout<<a[i]<<",";cout<<"\n";
}
void merge(int a[],int b[],int first,int mid,int last){int k=0,i=first,j=mid+1,n=last,m=mid;while(i<=m && j<=n){if(a[i]<a[j]){b[k++]=a[i++];}else{b[k++]=a[j++];}}while(i<=m) b[k++]=a[i++];while(j<=n) b[k++]=a[j++];for(int s=0;s<k;s++){a[s+first]=b[s];}}
void mergeSort(int a[],int b[],int s,int e){int mid;if(s==e) return;mid=(s+e)/2;mergeSort(a,b,s,mid);
}
void mergeSortRecursive(int a[],int n){int *p = new int[n];if(p==NULL) return;mergeSort(a,p,0,n-1);printArray(a,n);
}int main(){int a[13]={12,45,67,8,90,34,25,67,9,10,14,78,29};mergeSortRecursive(a,13);return 1;
}