希尔、归并排序C++算法实现

一天一个算法,边回想算法细节,边捡回C++,试验性程序,留作记念。

插入排序包括:直接插入排序、希尔排序、归并排序。
直接插入排序算法,将数组划分为两种,“有序数组块”和“无序数组块”,一个个从无序数组取出元素,插入到有充数组的合适位置上,即完成排序,最大的缺点在于要对数组元素进行移动。

希尔排序加入了一种叫做“缩小增量排序法”的思想,增量取法为:count/2、(count/2)/2、...、1。
希尔算法实现如下:

#include <iostream>

using namespace std;
int arrs[] = { 23, 65, 12, 3, 8, 76, 345, 90, 21, 75, 34, 61 };
int arrLen = sizeof(arrs) / sizeof(arrs[0]);

void shellSort(int * arrs){
    int step = arrLen / 2;      //初始增量
    while(step > 0){
        //无序部分
        for(int i = step; i < arrLen; i++){
            int temp = arrs[i];
            int j;
            //子序列中的插入排序,这是有序部分
            for(j = i-step; j>=0 && temp < arrs[j]; j=j-step)
                //在找到当前元素合适位置前,元素后移
                arrs[j+step]=arrs[j];       
            arrs[j+step]=temp;
        }
        step /= 2;
    }
}

int main()
{
    shellSort(arrs);
    for (int i = 0; i < arrLen; i++)
        cout << arrs[i] << endl;
    return 0;
}

归并排序是采用分治法的一个非常典型的应用,它要做两件事情:
第一: “分”, 就是将数组尽可能的分,一直分到原子级别。
第二: “并”,将原子级别的数两两合并排序,最后产生结果。

至于二个有序数列合并,只要比较二个数列的第一个数,谁小就先取谁安放到临时队列中,取了后将对应数列中这个数删除,直到一个数列为空,再将另一个数列的数据依次取出即可。

#include <iostream>

using namespace std;
int arrs[] = { 23, 65, 12, 3, 8, 76, 345, 90, 21, 75, 34, 61 };
int arrLen = sizeof(arrs) / sizeof(arrs[0]);
int * tempArr = new int[arrLen];

void mergeArray(int * arrs, int * tempArr, int left, int middle, int right){
    int i = left, j = middle ;
    int m = middle + 1, n = right;
    int k = 0;

    while(i <= j && m <= n){
        if(arrs[i] <= arrs[m])
            tempArr[k++] = arrs[i++];
        else
            tempArr[k++] = arrs[m++];
    }
    while(i <= j)
        tempArr[k++] = arrs[i++];
    while(m <= n)
        tempArr[k++] = arrs[m++];

    for(i=0; i < k; i++)
        arrs[left + i] = tempArr[i];
}

void mergeSort(int * arrs, int * tempArr, int left, int right){
    if(left < right){
        int middle = (left + right)/2;
        mergeSort(arrs, tempArr, left, middle);
        mergeSort(arrs, tempArr, middle + 1, right);
        mergeArray(arrs, tempArr, left, middle, right);
    }
}

int main()
{
    mergeSort(arrs, tempArr, 0, arrLen-1);
    for (int i = 0; i < arrLen; i++)
        cout << arrs[i] << endl;
    return 0;
}
阅读 5.1k更新于 2015-01-06
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