排序算法模板

一，归并排序

（1）基础排序 活动 - AcWing

AC代码

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 1e5 + 5;
int a[N],b[N];

void merge_sort(int l, int r);
void merge(int l, int r, int mid);

int main()
{
	int n;
	cin >> n;
	for (int i = 1; i <= n; i++) cin >> a[i];
	merge_sort(1, n);
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		cout << a[i];
		if (i != n) cout << " ";
	}
	return 0;
}

void merge_sort(int l, int r)
{
	if (l >= r) return;//递归结束条件
	int mid = (l + r) / 2;
	merge_sort(l, mid);
	merge_sort(mid + 1, r);//不断细分

	merge(l, r, mid);//左右细分排序后，区间合并
}

void merge(int l, int r, int mid)
{
	int i = l, j = mid + 1, t = l;//通过双指针将两个区间合入一个数组
	while (i <= mid && j <= r) {
		if (a[i] > a[j]) b[t++] = a[j++];
		else b[t++] = a[i++];
	}
	while(i<=mid) b[t++] = a[i++];
	while(j<=r) b[t++] = a[j++];
	
	for (int i = l; i < t; i++) a[i] = b[i];//将数组b的数据映射到数组a上，注意这里终止条件是i<t,而不是i<r
}

（2）逆序对 活动 - AcWing

由归并排序的原理，我们还可以求逆序数对的问题

题目原理 AcWing 788. 逆序对的数量 - AcWing

AC代码

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 1e5 + 5;
int a[N], b[N];
long long ans;

void merge_sort(int l, int r);
void merge(int l, int r, int mid);

int main()
{
	int n;
	cin >> n;
	for (int i = 1; i <= n; i++) cin >> a[i];
	merge_sort(1, n);
	/*for (int i = 1; i <= n; i++) {
		cout << a[i];
		if (i != n) cout << " ";
	}*/
	cout << ans << endl;
	return 0;
}

void merge_sort(int l, int r)
{
	if (l >= r) return;//递归结束条件
	int mid = (l + r) / 2;
	merge_sort(l, mid);
	merge_sort(mid + 1, r);//不断细分

	merge(l, r, mid);//左右细分排序后，区间合并
}

void merge(int l, int r, int mid)
{
	int i = l, j = mid + 1, t = l;//通过双指针将两个区间合入一个数组
	while (i <= mid && j <= r) {
		if (a[i] > a[j]) {
			ans = ans + mid - i + 1;//在归并的基础上加了一个条件
			b[t++] = a[j++];
		}
		else b[t++] = a[i++];
	}
	while (i <= mid) b[t++] = a[i++];
	while(j<=r) b[t++] = a[j++];
	
	for (int i = l; i < t; i++) a[i] = b[i];//将数组b的数据映射到数组a上，注意这里终止条件是i<t,而不是i<r
}

二，快速排序

（1）基本排序活动 - AcWing

AC代码

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 1e6 + 5;
long long a[N];
long long b[N];
 
void quick_sort(int l, int r);
 
int main()
{
	int n;
	cin >> n;
	for (int i = 1; i <= n; i++) cin >> a[i];
	quick_sort(1, n);
	for (int i = 1; i <= n; i++) cout << a[i] << " ";
}
 
void quick_sort(int l, int r)
{
	if (l >= r) return;
	
	int i = l, j = r;
	int base = a[(l+r)/2];//取中间数作为基准数
	do{
		while (a[j] > base) j--;//在前面找到比中间数大的
		while (a[i] < base) i++;//在后面找到比中间数小的
		if (i <= j) {
			swap(a[i], a[j]);
			i++; j--;
		}
	} while (i < j);//注意终止条件 
 
	if (l < j) quick_sort(l, j);//再对前一部分进行排序的操作
	if (i < r) quick_sort(i, r);//对后面的部分进行操作
	return;
}