《算法二》（希尔排序+基数排序+桶排序）

排序算法：shell排序/基数排序/桶排序
shell排序：
1.优化后的插入排序
2.按步长step分组：步长一开始设置为元素个数/2
3.组内插入排序
4.步长=步长/2

基数排序：
1.创建临时数组
2.初始化临时数组
3.临时数组排序
4.将临时数组值赋值回原数组
5.delete临时数组
限制：1.不能有重复运算
2.空间浪费大
优点：不需要经过比较

桶排序：基数排序的升级
1.根据数据范围获取排序次数
2.制作桶并且初始化
3.遍历a数组并且按照排序依据将a数组元素存到桶里
4.放回原来数组里
总结：希尔排序速度快，不稳定
桶排序速度快，稳定，但是空间复杂度高

 

代码演示：

1.希尔排序：

# include<iostream>
# include<vector>
#define NUM 10
using namespace std;

void print_art(int* a, int len){
	for(int i=0; i<len; i++){
		printf("%d ", a[i]);
	}
} 

//插入排序 
void insert_sort(int* a, int len){
	int temp;//保存待插元素 
	int j;//循环变量
	//插入排序三步走：
	//1.从第二个元素开始往前插入
	//2.找到满足条件的插入点并且将元素后移 
	//3.将此处a[j]与temp存储的待插元素交换
	
	//1.从第二个元素开始往前插入 
	for(int i=1; i<len; i++){
		temp = a[i];//保存待插元素
		j = i - 1;
		//2.找到满足条件的插入点并且将元素后移 
		while(j>=0 && a[j]>temp){
			a[j+1] = a[j]; //赋值 
			j--;
		} 
		//3.将此处a[j]与temp存储的待插元素交换
		a[j+1] = temp; 
	}  
}

//shell排序 
void shell_sort(int* a, int len){
	//shell排序三步走：
	int step = len / 2;//1.初始化步长
	int temp;
	int j;
	while(step >= 1){//2.每次步长都要减半 
        //3.组内插入排序 
		for(int i=step; i<len; i++){//注意i=step，从步数step那里开始向后 
			temp = a[i];
			j = i - step;//每次减少一次步长 
			while(j>=0 && a[j]>temp){
				a[j+step] = a[j]; //赋值 
				j = j-step;//元素后移 
			} 
			a[j+step] = temp; 
		}
		step = step/2;//步长减一  
	} 
}

//主函数测试 
int main(){
	int a[NUM] = {1, 22, 5, 8, 88, 16, 66, 20, 30, 666};
	insert_sort(a, NUM);
	print_art(a, NUM);
	shell_sort(a, NUM);
	print_art(a, NUM);
	return 0;
} 

2.基数排序：

# include<iostream>
# include<vector>
#define NUM 10
using namespace std;

void print_art(int* a, int len){
	for(int i=0; i<len; i++){
		printf("%d ", a[i]);
	}
} 

//基数排序 
void radix_sort(int* a, int len, int max){
	//基数排序5步走：
	//	1.创建临时数组
	//	2.初始化临时数组
	//	3.临时数组排序
	//	4.将临时数组值赋值回原数组
	//	5.delete临时数组
	int* b = new int[max+1];//创建临时数组
	int j = 0;
	
	for(int i=0; i<max+1; i++)//初始化临时数组
		b[i] = -1;
		
	for(int i=0; i<len; i++)//临时数组排序
	    b[a[i]] = a[i];
	
	for(int i=0; i<max+1; i++){//将临时数组值赋值回原数组
		if(b[i] != -1){
			a[j++] = b[i];
		}
	}
	
	delete[] b;//删除 
} 

int main(){
	int a[NUM] = {1, 22, 5, 8, 88, 16, 66, 20, 30, 666};
	radix_sort(a, NUM, 666);
	print_art(a, NUM);
	return 0;
}

3.桶排序：

# include<iostream>
# include<vector>
# include<string.h>
//元素个数 
#define NUM 10
//数据范围限定：3位数(小于1000) 
#define AREA 1000

void print_art(int* a, int len){
	for(int i=0; i<len; i++){
		printf("%d ", a[i]);
	}
} 

//桶排序 
void bucket_sort(int* a, int len){
	//桶排序 
	//	1.根据数据范围获取排序次数
	//	2.制作桶并且初始化
	//	3.遍历a数组并且按照排序依据将a数组元素存到桶里
	//	4.放回原来数组里
	for(int i=1; i<AREA; i*=10){//根据数据范围获取排序次数:三位数则排序次数为3次(个位，十位，百位) 
		
		int temp[10][NUM];//制作桶 
		memset(temp, -1, sizeof(int)*10*NUM);//桶初始化每个元素为-1
		
		for(int j=0; j<len; j++){
			int m = a[j] / i % 10;//取到所需要的位
			temp[m][j] = a[j];//将取到的位存到对应桶里 
		}
		
		int k = 0;//放回原来数组里
		for(int p=0; p<10; p++){
			for(int q=0; q<NUM; q++){
				if(temp[p][q] != -1){
					a[k++] = temp[p][q];
				}
			}
		} 
	}
}
	  
int main(){
	int a[NUM] = {1, 22, 5, 8, 88, 16, 66, 20, 30, 666};
	bucket_sort(a, NUM);
	print_art(a, NUM);
	return 0;
}