C++实现各种排序算法类汇总

#ifndef SORT_H
#define SORT_H
#include 
#include 
using namespace std;
// 1.直接插入排序
template
void InsertSort(ElemType data[], int n);
// 2.折半插入排序
template
void BInsertSort(ElemType data[], int n);
// 3.Shell排序
// 对data数组中的元素进行希尔排序，n为该数组大小
// increments为增量序列，incrementsLength为增量序列的大小
template
void ShellSort(ElemType data[],int increments[], int n, int incrementsLength);
// 1.Bubble Sort
template
void BubbleSort(ElemType data[], int n);
// 2.快速排序
template
void QuickSort(ElemType data[], int n);
////////////////// 
// Merge Sort
////////////////// 
// 归并排序
template
void MergeSort(ElemType data[],int n);
template
void MergeSortNonRecursion(ElemType data[], int n);
////////////////// 
// Selection sort
////////////////// 
// 简单选择排序
template
void SelectionSort(ElemType data[], int n);
// 堆排序
template
void HeapSort(ElemType data[],int n);
///////////////
// Radix Sort
///////////////
// 静态链表结点
const int DIGITS = 10;
const int RADIX = 10;
class SLList;
ostream& operator<<(ostream& os, SLList &s);// 由于VC++6.0使用using namespace std对于友元不支持
      // 故在类SLList之前做前向声明
      // 若使用其他C++编译器，这两句可删去
// 静态链表static linked list
// [0]：头结点
class SLList
{
 struct Node
 {
 int  key[DIGITS];
 int    info;
 int    next;
 }; 
  
 friend ostream& operator<<(ostream& os, SLList &s);
public:
 SLList():data(NULL),length(0){};
  ~SLList();
 void Arrange();       
  void Init(int arr[],int n);
  void RadixSort();
private:
  void Distribute( int[], int[], int);
 void Collection( int[], int[], int);
  Node *data;
  int length;
};
// 基数排序
void RadixSort(int data[], int n);
//void RadixSort(SLList&);
///////////////
// util
///////////////
template
void Swap( ElemType& a, ElemType& b)
{
  ElemType c = a;
  a = b;
  b = c;
}
int init(int** data);
template
void print(ElemType data[],int begin,int end);
// 直接插入排序,数组data用于存放待排序元素，n为待排序元素个数
template
void InsertSort(ElemType data[], int n)
{ 
  ElemType tmp;
 int i, j;
  for (i = 1; i  data[i - 1])
      continue;
    tmp = data[i];                // 保存待插入的元素
 data[i] = data[i - 1];
    for ( j = i - 1; j > 0 && data[j - 1] > tmp;j--)
      data[j] = data[j - 1];          // 元素后移
    data[j] = tmp;                // 插入到正确位置    
  }
}
// 折半插入排序
template
void BInsertSort(ElemType data[], int n)
{ 
  ElemType tmp;
 int i, j, mid, low, high;
  for (i = 1; i = low; j--)
      data[j + 1] = data[j];     // 元素后移
    data[low] = tmp;          // 插入到正确位置
  }
}
// 对data数组中的元素进行希尔排序，n为该数组大小
// increments为增量序列，incrementsLength为增量序列的大小
template
void ShellSort(ElemType data[], int increments[], int n, int incrementsLength)
{
  int i, j, k;
  ElemType tmp;
 for ( k = 0; k = increments[k]; j -= increments[k]){
        if ( tmp >= data[j - increments[k]])
          break; 
        data[j] = data[j - increments[k]]; 
      }
      data[j] = tmp;
    }
  }
}
// 冒泡排序
template
void BubbleSort(ElemType data[], int n)
{
 int lastSwapIndex = n - 1; // 用于记录最后一次交换的元素下标
 int i, j;
  for (i = lastSwapIndex; i > 0;i = lastSwapIndex)
 {
 lastSwapIndex = 0;
 for (j = 0; j  data[j + 1]){
        Swap( data[j],data[j + 1]);
  lastSwapIndex = j;
  }
 }
}
//快速排序
template
int Partition(ElemType data[] , int low , int high)  
{  
  ElemType pivot = data[low];  
  while (low = pivot) 
  high--;  
    data[low] = data[high]; 
    while (low = data[low]) 
  low++;  
    data[high] = data[low];  
  }  
  data[low] = pivot;  
  return low;  
}  
template
void QuickSort(ElemType data[], int begin, int end)
{ 
  if (begin >= end) 
 return;
  int pivot = Partition(data , begin , end);  
  QuickSort(data , begin , pivot - 1);  
  QuickSort(data , pivot + 1, end);     
}
template
void QuickSort(ElemType data[], int n)
{
  if (n <2)
    return;
  QuickSort(data, 0, n-1);
}
// 将数组data中，[lptr...rptr-1][rptr...rightEnd]两部分的元素进行合并
// tmpArr为合并时的辅存空间
template
void Merge(ElemType data[], ElemType tmpArr[], int lptr, int rptr, int rightEnd)
{
  int leftEnd = rptr - 1;
  int ptr,i;
  ptr = i = lptr;
  while (lptr <= leftEnd && rptr <= rightEnd)
    if (data[lptr] <= data[rptr])
      tmpArr[ptr++] = data[lptr++];
    else
      tmpArr[ptr++] = data[rptr++];
  while (lptr <= leftEnd)
    tmpArr[ptr++] = data[lptr++];
  while (rptr <= rightEnd)
    tmpArr[ptr++] = data[rptr++];
  for (;i <= rightEnd; i++)
    data[i] = tmpArr[i];
}
// 递归实现
// 将数组data中，[begin...end]的元素进行归并排序
template
void MSort(ElemType data[], ElemType tmpArr[], int begin, int end)
{
  int middle;
  if ( begin >= end)
    return;
  middle = (begin + end)/2;   // 将data平分为[begin..middle]和[middle..end]
  MSort( data, tmpArr, begin, middle);  // 递归前半部分
  MSort( data, tmpArr, middle + 1, end);  // 递归后半部分
  Merge( data, tmpArr, begin, middle + 1, end); // 将data[begin..middle]，data[middle..end]进行归并
}
template
void MergeSort(ElemType data[], int n)
{
  ElemType* pArr = NULL;
  pArr = new ElemType[n];
  MSort( data,pArr,0,n-1);
  delete[] pArr;
}
// 非递归实现
template
void MPass(ElemType data[], ElemType tmpArr[], int n, int mergeLength)
{
 int i = 0;
 while (i <= n - 2 * mergeLength){
 Merge(data, tmpArr, i, i + mergeLength, i + 2 * mergeLength - 1);
 i = i + 2 * mergeLength;
 }
 if (i + mergeLength 
void MergeSortNonRecursion(ElemType data[], int n)
{
 int mergeLength = 1;
 ElemType* pArr = NULL;
 pArr = new ElemType[n];
 while (mergeLength 
void SelectionSort(ElemType data[], int n)
{
 int i, j, min;
  for (i = 0; i 
void HeapAdjust(ElemType data[], int i, int n)
{
  ElemType tmp;
  int child;
  for ( tmp = data[i]; LeftChild(i)  data[child])  // 取较大的孩子结点
      child++;
    if (tmp 
void HeapSort(ElemType data[], int n)
{
  int i;
  for (i = n/2; i >= 0; i--)  // 建堆
    HeapAdjust(data, i, n);
  for (i = n - 1;i > 0; i--){  // 将堆的根结点与最后的一个叶结点交换,并进行调整
    Swap(data[0],data[i]);
    HeapAdjust(data, 0, i);
  }
}
// 用数组实现的基数排序
void RadixSort(int data[], int n)
{
  const int radix = 10;
  const int digits = 10;
  int i,j,k,factor;
 queue queues[radix];
  for ( i = 0,factor = 1; i  0; i = data[i].next){
 index = data[i].key[digit];
 if (front[index] == 0)
  front[index] = i;
 else
  data[rear[index]].next = i;
 rear[index] = i;
 }
}
// 收集
void SLList::Collection(int front[], int rear[], int digit)
{
 int i, current;
 for (i = 0; front[i] == 0; i++); // 找到第一个非空子表
 data[0].next = front[i];  // 头结点指向第一个非空子表中第一个结点
 current = rear[i++];
 for (; i