c++速列、スタックおよび集計並べ替えの簡単で分かりやすい実現

集計ソート
集計ソートを実現する原理は,まず上から下へ(再帰),再分割できないまで(パケットごとに1つの要素しか残っていない),さらに下から上へ(再帰的に)集計を行い,集計のたびに元の配列で直接修正するが,修正する前に集計中に得られた秩序要素を一時配列で記録することである.
時間の複雑さ:平均O(n logn)、各層の消耗時間O(n)、全部でlogn層
空間複雑度:O(n)
コードは次のとおりです.

#include 
#include 
#include 
#define NUM 10

using namespace std;

// 
void mergeFunc(vector<int>& nums, int lo, int mid, int hi){
    int left=lo, right=mid+1;
    vector<int> tmp;
    while(left<=mid || right<=hi){
        if(nums[left]<=nums[right]){
            tmp.push_back(nums[left]);
            left++;
        }
        else{
            tmp.push_back(nums[right]);
            right++;
        }
        //             
        while(left <= mid && right>hi){
            tmp.push_back(nums[left]);
            left++;
        }
        //             
        while(left>mid && right<=hi){
            tmp.push_back(nums[right]);
            right++;
        }
    }

    //           
    for(int i=lo; i<=hi; i++){
        nums[i] = tmp[i-lo];
    }
}

// 
void mergeSort(vector<int>& nums, int lo, int hi) {
    if(lo>=hi) return;
    int mid = (lo+hi)>>1;
    mergeSort(nums, lo, mid);
    mergeSort(nums, mid+1, hi);

    mergeFunc(nums, lo, mid, hi);
}


int main() {
    auto t1=clock();
    vector<int> nums(NUM);  // 10 65 8 3 5 7 5 11 6 33
    for(auto& num : nums) cin >> num;

    //    
    mergeSort(nums, 0, nums.size() - 1);
    cout << "time cost :  " << clock()-t1 << " ms" << endl;

    //        ,     

    for(auto num : nums) cout << num << " ";
    return 0;
}

クイックソート
基本的な考え方も分治し,基準値に基づいて左右にグループ化する.
2つの基準値の値の取得方法があります.

ランダム選択要素を基準値

とする.

区間の左中右三端の3つの数で、その値を基準値

とする.
時間複雑度:平均O(n logn)、各層に時間O(n)、合計logn層;最悪O(n 2);最良のO(n).
空間複雑度:最悪O(n),最良(logn).
コードは次のとおりです.

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define NUM 10

using namespace std;


void quickSort(vector<int>& nums, int lo, int hi) {
    if(lo >= hi) return;
    int left = lo, right = hi;

//    //           
//    srand(time(NULL));
//    int idx = rand() % (hi - lo) + lo;
//    swap(nums[left], nums[idx]);
//    int tmp = nums[left];

    //left， right， mid            
    int mid = (left + right) >> 1;
    if(nums[left]<nums[mid]) swap(nums[left], nums[mid]);
    if(nums[right]<nums[mid]) swap(nums[right], nums[mid]);
    if(nums[left]>nums[right]) swap(nums[left], nums[right]);
    int tmp = nums[left];

    while(lo < hi) {
        while(hi > lo && nums[hi] >= tmp) hi--;
        nums[lo] = nums[hi];
        while(hi > lo && nums[lo] < tmp) lo++;
        nums[hi] = nums[lo];
    }

    nums[lo] = tmp;
    quickSort(nums, left, lo - 1);
    quickSort(nums, lo + 1, right);
}


int main() {
    auto t1=clock();
    vector<int> nums(NUM);  // 10 65 8 3 5 7 5 11 6 33
    for(auto& num : nums) cin >> num;

    //    
    quickSort(nums, 0, nums.size() - 1);
    cout << "time cost :  " << clock()-t1 << " ms" << endl;

    //        

    for(auto num : nums) cout << num << " ";
    return 0;
}

ヒープのソート
直接コード:

#include 
#include 
using namespace std;

void adjustHeap(vector<int>& arr, int i, int len){
	int tmp=arr[i];
	for(int k=i*2+1; k<len; k=k*2+1){
		if(k+1<len && arr[k]<=arr[k+1])
			k++;
		if(arr[k]>tmp){
			arr[i]=arr[k];
			i=k;      //i         tmp        ，   tmp               
		}
		else
			break;    //                ，           
	}
	arr[i]=tmp; 
}

void heapSort(vector<int>& arr){
	int i=arr.size()/2-1;   //            
	for(int j=i; j>=0; j--)  //      
		adjustHeap(arr, j, arr.size());
	int tmp;
	for(int j=arr.size()-1; j>0; j--){
		tmp=arr[0];				//        
		arr[0]=arr[j];
		arr[j]=tmp;
		adjustHeap(arr, 0, j);   //        
	}	
}

int main(){
	vector<int> arr(6);
	for(auto& i:arr)
		cin >> i;
	heapSort(arr);
	for(auto i:arr)
		cout << i << ' ';
	return 0;
}