排序算法学习笔记

排序算法

冒泡排序

正序：将最大的不断交换到序列末尾

    void Bubble_sort(vector<int> &nums){
        int n = nums.size();
        bool flag = 0;
        for(int i = 0;i<n-1;i++){
            flag = 0;
            for(int j = 0;j<n-i-1;j++){
                if(nums[j]>nums[j+1]){
                    // swap(nums[j],nums[j+1]);
                    int t = nums[j];
                    nums[j] = nums[j+1];
                    nums[j+1] = t;
                    flag= 1;
                }
            }
            // 优化:有序后直接，排序结束
            if(flag == 0) break;
            
        }
    }

选择排序

每一次选择最大的/最小的到最新有序序列末尾

  void select_sort(vector<int> &nums){
        int n = nums.size();
        for(int i = 0;i<n;i++){
            for(int j = i+1;j<n;j++){
                if(nums[j]>nums[i]){
                    int t = nums[i];
                    nums[i] = nums[j];
                    nums[j] = t; 
                }
            }
        }
    }

插入排序

将有序序列的下一个数字插入到有序数列中

void insert_sort(vector<int> &nums){
    for(int i = 1;i<nums.size();i++){
        int key = nums[i];
        int j = i-1;
        while (j>=0 && nums[j]>key)
        {
            /* code */
            nums[j+1] = nums[j];
            j--;
        }
        nums[j+1] = key;
    }
}

快速排序

子问题：荷兰国旗问题

 void quick_sort(vector<int> &nums,int l,int r){
        // 定基准
        const int pivot = nums[l+(rand()%(r-l))];
		int j,k,i;
// partion
		i = l;
		j = l;
		k = r;
        while (i<k)
        {
            if(nums[i]<pivot){
				swap(nums[i++],nums[j++]);
			}
			else if(nums[i]>pivot){
				swap(nums[--k],nums[i]);
			}else{
				i++;
			}
        }
		quick_sort(nums,l,i);
		quick_sort(nums,k,r);
        
    }

归并排序

两个步骤

1、左右连部分各自排序

2、左右部分合并到一起

  
    void merge_sort(vector<int> &nums,int l,int r){
        if (l>=r) return ;
        int mid = l+((r-l)>>1);
        // 分
        int l1 = l,r1 = mid;
        int l2 = mid+1,r2 = r;
        merge_sort(nums,l1,r1);
        merge_sort(nums,l2,r2);
        // 合
        vector<int> temp;
        int k = l;
        // 比较
        while (l1<=r1 && l2<=r2)
        {
            /* code */
            if(nums[l1]<nums[l2]){
                temp.push_back(nums[l1++]);
            }else{
                temp.push_back(nums[l2++]);
            }
        }
        while (l1<=r1)
        {
            temp.push_back(nums[l1++]);
        }
        while (l2<=r2)
        {
            temp.push_back(nums[l2++]);
        }
        
        for(int i = l;i<=r;i++){
            nums[i] = temp[i-l];
            // temp.pop_back();
			
        }
    }