由于上一节学习了STL的使用,特别学习了vector的学习,所以在这里需要去回顾练习一下。下面是我的代码,我是用vector容器,实现了冒泡排序,选择排序和快速排序。特别的,在最后着重学习一个快速排序的原理。
(一):vector练习,实现几个排序算法
//================================// Name : VectorTest.cpp// Author : hongboChen// Version :// Copyright : Your copyright notice// Description : 由于上一节学习使用了vector,// 所以现在练习使用一下vector的使用// 实现了几个排序的算法//===============================#include#include using namespace std;void swap(int &a,int &b);vector bubbleSort(vector vec);vector selectSort(vector vec);void quickSort(vector &vec,int first_lc,int last_lc);int main() { //用于保存vector的大小 int size = 0; cout << "Please enter the number of the array: "; cin >> size; //新建一个vector对象,并设置其大小 vector vec(size); //获取vector的遍历器 //vector ::iterator it = vec.begin(); //获取用户输入的数值,并赋值给vector cout << "Please enter the value of the array:" < > vec[i]; //或者是 //cin >> vec.at(i); //或者是 //it += i; //cin >> *it; } //下面就是对数组进行排序 //冒泡排序 //vec = bubbleSort(vec); //选择排序 //vec = selectSort(vec); //快速排序 quickSort(vec,0,size-1); for(int i = 0;i < size;i++){ cout << vec[i] << " "; } cout << endl; return 0;}//最简单的就是冒泡排序/** * 冒泡排序的思想就是 * 每次循环的时候都是找相邻的两个元素 * 如果相邻的两个元素符合顺序要求,就i不必切换位置 * 如果相邻的两个元素不符合顺序要求,就将这两个元素的位置对换 */vector bubbleSort(vector vec){ int size = vec.size(); //防止数组越界发生错误 for(int i = 0;i < size-1;i++){ for(int j = i;j < size-1;j++){ if(vec[j] > vec[j+1]) swap(vec[j],vec[j+1]); //进行交换 } } return vec;}/** * 下面是选择排序 * 选择排序的算法思想是: * 首先从所有的元素中选出最大的一个元素放在数组最后 * 接着从剩下的元素中再选出最大的一个元素放在后面 * 以此类推,就可以排出顺序 */vector selectSort(vector vec){ //用于保存选出的元素应该放到哪一个位置当中 int k = vec.size()-1; for(int i = 0;i < vec.size();i++){ int max_lc = 0; for(int j = 0;j <= k;j++){ if(vec[j] > vec[max_lc]) max_lc = j; } swap(vec[k],vec[max_lc]); k--; } return vec;}/** * 快速排序思想:算法复杂度为O(nlog(n)) * * 1:从数组中选出一个元素,通常情况下是选择第一个元素,称为"基准" * 2:将所有的比"基准"小的元素放在基准左边,比"基准大的元素"放在基准右边 * 3:采用递归,排序完成 *//** * vec : 要排序的数组 * first_lc : 第一个元素的位置 * last_lc : 最后一个元素的位置 * */void quickSort(vector &vec,int first_lc,int last_lc){ if(first_lc >= last_lc) return; int i = first_lc; int j = last_lc; int key = vec[first_lc]; while(i < j){ while(i < j && vec[j] > key) j--; vec[i] = vec[j]; while(i < j && vec[i] < key) i++; vec[j] = vec[i]; } vec[i] = key; quickSort(vec,0,i-1); quickSort(vec,i+1,last_lc);}/** * 先设定一个交换函数 */void swap(int &a,int &b){ int temp = a; a = b; b = temp;}
(二):快速排序的原理
首先,快速排序采用的是分而治之的思想,在快速排序中,有三步:1:从数组中选出一个元素,通常情况下是选择第一个元素,称为”基准”
2:将所有的比”基准”小的元素放在基准左边,比”基准大的元素”放在基准右边 3:采用递归,排序完成下面结合一个例子去理解一下。
下面是一个数组:1:我们需要定义两个数值:
int i = 0; //第一个元素的位置 int j = 5; //最后一个元素的位置同时我们还需要一个变量来表示我们选择的基准值(也就是第一个元素值):
int key = array[i];
2:由于第一个元素即基准值被key取走了,所以我们需要找一个元素来取代这个位置,
我们刚刚看到,需要将小于基准值得元素放在其左边,所以,我们就需要从右向左找, 直到找到第一个小于基准值的元素,在这个例子中,在这个例子中,从右向左找一个小于 4的元素,在寻找过程中,j不断的在减小。 我们可以看到,当j=5 的时候,3 < 4的,所以此时 i = 0; j = 5; key = 4;将位置5初的元素值替换位置0处的元素值。
3:此时,位置5处的数值3被空出来了,同理,由于需要将大于基准值得元素放在右边,所以我们需要
从左向右找到第一个大于4的值,就是6,此时 i = 2; j = 5; key = 4进行替换:
4:此时,位置2处的6被空出来了,我们再从j位置开始,从右向左寻找第一个一个小于基准值的元素,
那就是1; 此时: i = 2; j = 4; key = 4;进行替换
5:我们接着再从i位置开始从左向右寻找第一个大于4的元素,就是7,则此时
i = 3; j = 4; key = 4;进行替换:
当再继续进行的时候,从右向左再也找不到比4大的元素了,同时,从左向右再也找不到比4小的元素了,
所以,暂停一下,将基准值赋值给i所在位置的元素,即 array[i] = key;则由此,比4小的都在4的左边了,比4大的都在4的右面了。
这样,将4的左边分离出来,4的右边分离出来,再进行上面同理的操作,最后就完成排序了。