排序算法-归并排序与快速排序

归并排序与快速排序

快速排序是利用的递归思想：选取一个基准数，把小于基准数的放左边 大于的放右边直到整个序列有序 。快排分割函数 O(lognn), 空间 :没有额外开辟新的数组但是递归树调用函数会占用栈内存 O(logn) 。
归并排序：在递归返回的过程中保证每个返回的子集都是有序的。时间O(lognn)，空间：O(n)。

归并排序

#include<iostream>
#include<stdlib.h>
#include<time.h> 
using namespace std;
//在归 的过程中 进行数据的合并 达到排序的效果
//时间O(logn*n) 空间：O(n) 
//递归排序
void _merge(int arr[], int left, int mid, int right){
	int *p = new int[right - left + 1]; 
	int idx = 0; 
	int i = left;
	int j = mid + 1;
	//开始数据合并 
	while(i <= mid && j <= right){
		if(arr[i] <= arr[j]){
			p[idx++] = arr[i++];
		}else{
			p[idx++] = arr[j++];
		}
	}
	//左端有剩余 
	while(i <= mid){
		p[idx++] = arr[i++];
	} 
	//右端有剩余
	while(j <= right){
		p[idx++] = arr[j++];
	} 
	//将合并后的数据拷贝给原数组
	for(i = left, j = 0; i <= right ; ++i, ++j){
		arr[i] = p[j];
	}
	delete []p; 
} 

//归并排序递归接口函数 
void  _mergeSort(int arr[], int left, int right){
	// 递归结束条件
	if(left >= right) return; 
	int mid = (left + right) / 2;
	//先传递 
	_mergeSort(arr, left, mid);
	_mergeSort(arr, mid + 1, right);
	
	//再归并 额外的内存空间 小段有序 和并为 大段有序
	_merge(arr, left, mid, right); 
} 

void _mergeSort(int arr[] , int length){
	return _mergeSort(arr, 0, length - 1);
}

int main(){
	int arr[10];
	int length = 10;
	srand(time(NULL));
	for(int i = 0 ; i < length ; ++i){
		arr[i] = rand() % 100 + 1;
		cout<<arr[i]<<" "; 
	}
	cout<<endl;
	_mergeSort(arr,length); 
	for(int i = 0 ; i < length ; ++i){
		cout<<arr[i]<<" "; 
	}
	
	return 0;
} 

快速排序

#include<iostream>
#include<stdlib.h>
#include<time.h> 
using namespace std;
//快速排序思想：选取一个基准数，把小于基准数的放左边 大于的放右边 直到整个序列有序 
//从数组左右两边都找 找到一个停下来换另外一边  
//快排优化思想：随着快排算法的执行，数据越来越有序，在一定范围内，可以采用插入排序代替快速排序 

//快排分割函数 O(logn*n) 空间 :没有额外开辟新的数组但是递归树调用函数会占用栈内存 O(logn) 
int partation(int arr[] , int begin , int end){
	int val = arr[begin];
	int i = begin;
	int j = end;
	while(i < j){
		while(i < j && arr[j] > val)
			j--;
		//找到小于基准数 
			if(i < j){
				arr[i] = arr[j];
				i++; 
			}
		while(i < j && arr[i] < val){
			i++;
		}
		//大于的基准数 
		if(i < j){
			arr[j] = arr[i];
			j--;
		}
	} 
	arr[i] = val;
	return i;
}
//快排的递归接口 
void _fast(int arr[] , int begin , int end){
	if(begin >= end) return; //递归结束条件
	//在区间做一次快排
	int pos = partation(arr, begin, end);
	//对基准数的左边快排
	_fast(arr, begin , pos - 1); 
	
	//对基准数的右边做快排 
	_fast(arr, pos + 1 , end);
	 
}

void _fast(int arr[] , int length){
	return _fast(arr, 0 , length - 1); 
}

int main(){
	int arr[10];
	int length = 10;
	srand(time(NULL));
	for(int i = 0 ; i < length ; ++i){
		arr[i] = rand() % 100 + 1;
		cout<<arr[i]<<" "; 
	}
	cout<<endl;
	_fast(arr,length); 
	for(int i = 0 ; i < length ; ++i){
		cout<<arr[i]<<" "; 
	}
	
	return 0;
}