简单排序算法：冒泡排序，选择排序和插入排序的c++实现

2024年6月9日 74次阅读

所有代码的实现采用了模板类，如果对模板类不熟悉，可以把T换成 int

一、冒泡排序

冒泡排序的思想：相邻元素两两比较，如果逆序则交换

冒泡排序的实现思路：i 从数组的第二个下标开始循环（即以下标为1开始），每次从最后一个元素开始，依次与前一个元素对比交换，每循环一次，则前i个元素为有序的。

优点：冒泡排序在无下标的几个元素排序时，比其他排序算法更直接（比如三个数，找出其中中间大小的数字），但是大多数情况下效率很低，O(n^2)时间复杂度

代码实现

template<typename T>
void bubbleSort( T arr[], int n){
  for(int i = 1; i < n; i++)//从第二个元素开始循环，每次循环结束，前i个元素有序
  {
    for(int j = n-1; j >= i; j--){//每次从最后一个元素开始
      if(arr[j] < arr[j-1])//相邻元素比较交换
	swap(arr[j], arr[j-1]);
    }
  }
  return;
}

二、选择排序

选择排序的思想：每次循环选择第i小的数字，和位于下标i的数字交换

优点：大多数情况下效率很低，O(n^2)时间复杂度，但在某些特定问题（比如选择第k大或者第k小的数）时，可以使用

代码实现

template<typename T>
void selectionSort( T arr[], int n){
  for(int i = 0; i < n; i++)
  {
      int minIndex = i;
      for(int j = i+1; j < n; j++)
	if(arr[j] < arr[minIndex])
	  minIndex = j;
      swap(arr[i], arr[minIndex]);
  }
}

三、插入排序

插入排序的思想：对于第i个数，假设前i-1个数字，依次往前比较，直到找到比它小的数，然后将它插入到该数字的后面。

优点：O(n^2)时间复杂度，但它的优点是可以提前终止内循环（找到比它小的数就结束该次循环），比如 前面是12453，假设3的待插入的数，那么它找到2就可以终止此次循环。对于近乎有序的数组，时间复杂度可以接近O（n）

代码实现

template<typename T>
void insertSort( T arr[], int n){
  for(int i = 1; i < n; i++)
  {
    T cur = arr[i];
    int j = i-1;
    while( j >= 0 && arr[j] > cur ){
      arr[j+1] = arr[j];
      j--;
    }
    arr[j+1] = cur;
  }
  return;
}
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