排序算法合集【数据结构】

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define MAXN 10
int N[MAXN+5];
//10000000
typedef struct{
    int key;
    //int m;
}ElemType;

typedef struct{
    int len;
    ElemType *r;//*r 与 r[MAXNSIZE]有区别
}sq;

void CreateNum(){
    srand((unsigned)time(NULL));
    for(int i=1;i<=MAXN;i++){
        N[i]=rand()%MAXN;
    }
}

sq init(){
    sq L;
    L.len=MAXN;
    L.r=new ElemType[MAXN+1];
    int t=MAXN;
    for(int i=1;i<=t;i++){
        L.r[i].key=N[i];
    }
    return L;
}

void InsertSort(sq &L){
    int j;
    for(int i=2;i<=L.len;i++){
        if(L.r[i].key<L.r[i-1].key){
            L.r[0].key=L.r[i].key;
            for(j=i-1;L.r[j].key>L.r[0].key;j--){
                L.r[j+1].key=L.r[j].key;
            }
            L.r[j+1].key=L.r[0].key;
        }
    }
}

void BInsertSort(sq &L){
    int j,l,r,temp;
    for(int i=2;i<=L.len;i++){
        temp=L.r[i].key;
        l=1,r=i-1;
        while(l<=r){
            int m=(l+r)/2;
            if(temp<L.r[m].key) r=m-1;
            else l=m+1;
        }
        for(j=i;j>=l+1;j--) L.r[j].key=L.r[j-1].key;//L.r[j]=L.r[j-1];
        L.r[l].key=temp;
    }
}

void ShellInsert(sq &L,int dk){
	int i,j;
	for(i=dk+1;i<=L.len;i++){
		if(L.r[i].key<L.r[i-dk].key){
			L.r[0]=L.r[i];
			for(j=i-dk;j>0&&L.r[0].key<L.r[j].key;j-=dk)
				L.r[j+dk]=L.r[j];
			L.r[j+dk]=L.r[0];
		}
	}
}

void ShellSort(sq &L,int t){//5 3 1 -> t=3   7 5 3 1 -> t=4
	int dt[100];
	for(int j=0;j<t;j++){ 
	/*
	3 0 5 5
	3 1 3 5
	3 2 1 5
	*/
		dt[j]=-2*j+t+2;
	}
 	for(int i=0;i<t;i++)
 		ShellInsert(L,dt[i]);
}

int Partition(sq &L,int low,int high){
	//对顺序表L中的子表r[low..high]进行一趟排序，返回枢轴位置
	int pivotkey;
	L.r[0]=L.r[low];                    	//用子表的第一个记录做枢轴记录
	pivotkey=L.r[low].key;		   			//枢轴记录关键字保存在pivotkey中
	while(low<high)	{										//从表的两端交替地向中间扫描
		while(low<high&&L.r[high].key>=pivotkey) --high;
		L.r[low]=L.r[high];					//将比枢轴记录小的记录移到低端
		while(low<high&&L.r[low].key<=pivotkey) ++low;
		L.r[high]=L.r[low];					//将比枢轴记录大的记录移到高端
	}//while
	L.r[low]=L.r[0];						//枢轴记录到位
	return  low;							//返回枢轴位置
}//Partition

void QSort(sq &L,int low,int high){	//调用前置初值：low=1; high=L.length;
    //对顺序表L中的子序列L.r[low..high]做快速排序
	int pivotloc;
    if(low<high){										//长度大于1
       pivotloc=Partition(L,low,high); 		//将L.r[low..high]一分为二，pivotloc是枢轴位置
       QSort(L,low,pivotloc-1);				//对左子表递归排序
       QSort(L,pivotloc+1,high);        	//对右子表递归排序
	}
}											//QSort

void QuickSort(sq &L){
	//对顺序表L做快速排序
   QSort(L,1,L.len);
}											//QuickSort

void BubbleSort(sq &L){
	for(int i=1;i<L.len;i++){
		for(int j=1;j<=L.len-i;j++){
			if(L.r[j+1].key<L.r[j].key) swap(L.r[j+1],L.r[j]);
		}
	}	
}

void show(sq L){
    for(int i=1;i<=L.len;i++)
        cout<<L.r[i].key<<' ';
    puts("");
}

int main(){

    int op;
    CreateNum();//先生成一组随机数
    while(1){
        cout<<"请输入操作\n1.直接插入\n2.二分插入\n3.快排\n4.冒泡排序\n5.希尔排序\n6.更新随机数组\n...其它排序敬请期待\n退出程序“Ctrl” + “C”"<<endl;
        cin>>op;
        if(op==1){
            sq L=init();//注意如果表在while外面创建，
            //如不清空只能使用一次，所以可以每次使用都创建一次
            double s=clock();
            InsertSort(L);
            double e=clock();
            cout<<"直接插入排序时间是"<<e-s<<"ms"<<endl;
            //show(L);
            system("pause");system("cls");
        }
        else if(op==2){
            sq L=init();
            double s=clock();
            BInsertSort(L);
            double e=clock();
            cout<<"二分插入排序时间是"<<e-s<<"ms"<<endl;
            //show(L);
            system("pause");system("cls");
        }
        else if(op==3){
            sq L=init();
            double s=clock();
            QuickSort(L);
            double e=clock();
            cout<<"快排时间是"<<e-s<<"ms"<<endl;
            //show(L);
            system("pause");system("cls");
        }
        else if(op==4){
        	sq L=init();
        	double s=clock();
            BubbleSort(L);
            double e=clock();
            cout<<"冒泡排序时间是"<<e-s<<"ms"<<endl;
            //show(L);
            system("pause");system("cls");
		}
		else if(op==5){
			sq L=init();
        	double s=clock();
			ShellSort(L,3);// dt 5 3 1 -> 3
            double e=clock();
            cout<<"希尔排序时间是"<<e-s<<"ms"<<endl;
            show(L);
            system("pause");system("cls");
			
		}
        else if(op==6){
            CreateNum();
            cout<<"数组已更新"<<endl;
            system("pause");system("cls");
        }
        else {
            cout<<"敬请期待"<<endl;
            system("pause");system("cls");
        }
    }
    return 0;
}