C++ Sort

简介

在编程过程中，排序是一项常见的任务。C++提供了许多排序算法和相关的标准库函数，使程序员能够轻松地对数据进行排序。本文将介绍一些常见的C++排序算法以及如何使用它们。

排序算法

1. 冒泡排序（Bubble Sort）

冒泡排序是一种简单的排序算法，它重复地交换相邻的元素，直到整个序列都有序为止。该算法的时间复杂度为O(n^2)。

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

2. 快速排序（Quick Sort）

快速排序是一种常用的排序算法，它通过一次遍历将待排序序列分为两部分，左边部分小于等于基准值，右边部分大于等于基准值。然后递归地对左右两个部分进行排序。该算法的平均时间复杂度为O(nlogn)。

int partition(int arr[], int low, int high) {
    int pivot = arr[high]; // 选择最后一个元素作为基准值
    int i = (low - 1);
  
    for (int j = low; j <= high- 1; j++) {
        if (arr[j] <= pivot) {
            i++;
            swap(arr[i], arr[j]);
        }
    }
  
    swap(arr[i + 1], arr[high]);
    return (i + 1);
}

void quickSort(int arr[], int low, int high) {
    if (low < high) {
        int pi = partition(arr, low, high);
  
        quickSort(arr, low, pi - 1);
        quickSort(arr, pi + 1, high);
    }
}

3. 归并排序（Merge Sort）

归并排序是一种稳定的排序算法，它将待排序序列分为两部分，分别进行排序，然后再将两个有序子序列合并成一个有序序列。该算法的时间复杂度为O(nlogn)。

void merge(int arr[], int l, int m, int r) {
    int n1 = m - l + 1;
    int n2 = r - m;
  
    int L[n1], R[n2];
  
    for (int i = 0; i < n1; i++) {
        L[i] = arr[l + i];
    }
    for (int j = 0; j < n2; j++) {
        R[j] = arr[m + 1 + j];
    }
  
    int i = 0, j = 0, k = l;
    while (i < n1 && j < n2) {
        if (L[i] <= R[j]) {
            arr[k] = L[i];
            i++;
        }
        else {
            arr[k] = R[j];
            j++;
        }
        k++;
    }
  
    while (i < n1) {
        arr[k] = L[i];
        i++;
        k++;
    }
  
    while (j < n2) {
        arr[k] = R[j];
        j++;
        k++;
    }
}
  
void mergeSort(int arr[], int l, int r) {
    if (l < r) {
        int m = l + (r - l) / 2;
  
        mergeSort(arr, l, m);
        mergeSort(arr, m + 1, r);
  
        merge(arr, l, m, r);
    }
}

使用方法

1. 定义一个整数数组并初始化。

int arr[] = {5, 2, 8, 9, 1};
int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

2. 调用排序函数对数组进行排序。

// 冒泡排序
bubbleSort(arr, n);

// 快速排序
quickSort(arr, 0, n-1);

// 归并排序
mergeSort(arr, 0, n-1);

3. 遍历数组输出排序结果。

for (int i = 0; i < n; i++) {
    cout << arr[i] << " ";
}
cout << endl;

以上就是C++中常用的几种排序算法以及使用方法的介绍。根据实际需求选择合适的排序算法可以提高程序的效率。