c++语言编程实现以下排序算法: 1. 直接插入排序算法; 2. 冒泡排序算法; 3. 快速排序算法; 4. 简单选择排序算法; (要求:设置哨兵监视,使用typedef定义关键字类型和哨兵,以及顺序表类型与记录类型)
时间: 2024-04-21 11:29:43 浏览: 149
好的,以下是四个排序算法的实现代码:
```c++
#include <iostream>
#include <vector>
#include <ctime>
using namespace std;
typedef int KeyType;
typedef struct {
KeyType key;
} ElemType;
typedef struct {
ElemType *data;
int length;
} SqList;
typedef SqList *ListPtr;
// 直接插入排序算法
void InsertSort(ListPtr L) {
int i, j;
for (i = 2; i <= L->length; i++) {
if (L->data[i].key < L->data[i - 1].key) {
L->data[0] = L->data[i];
L->data[i] = L->data[i - 1];
for (j = i - 2; L->data[0].key < L->data[j].key; j--) {
L->data[j + 1] = L->data[j];
}
L->data[j + 1] = L->data[0];
}
}
}
// 冒泡排序算法
void BubbleSort(ListPtr L) {
int i, j, flag;
for (i = L->length; i >= 2; i--) {
flag = 0;
for (j = 1; j < i; j++) {
if (L->data[j].key > L->data[j + 1].key) {
swap(L->data[j], L->data[j + 1]);
flag = 1;
}
}
if (flag == 0) return;
}
}
// 快速排序算法
void QuickSort(ListPtr L, int low, int high) {
if (low < high) {
int i = low, j = high;
ElemType pivot = L->data[low];
while (i < j) {
while (i < j && L->data[j].key >= pivot.key) j--;
if (i < j) L->data[i++] = L->data[j];
while (i < j && L->data[i].key <= pivot.key) i++;
if (i < j) L->data[j--] = L->data[i];
}
L->data[i] = pivot;
QuickSort(L, low, i - 1);
QuickSort(L, i + 1, high);
}
}
// 简单选择排序算法
void SelectSort(ListPtr L) {
int i, j, min;
for (i = 1; i <= L->length - 1; i++) {
min = i;
for (j = i + 1; j <= L->length; j++) {
if (L->data[j].key < L->data[min].key) {
min = j;
}
}
if (min != i) {
swap(L->data[i], L->data[min]);
}
}
}
// 打印顺序表
void PrintList(ListPtr L) {
for (int i = 1; i <= L->length; i++) {
cout << L->data[i].key << " ";
}
cout << endl;
}
int main() {
srand(time(NULL));
// 初始化顺序表
ListPtr L = new SqList;
L->length = 10;
L->data = new ElemType[L->length + 1];
for (int i = 1; i <= L->length; i++) {
L->data[i].key = rand() % 100;
}
// 打印顺序表
cout << "原始顺序表: ";
PrintList(L);
// 直接插入排序
ListPtr L1 = new SqList;
*L1 = *L;
InsertSort(L1);
cout << "直接插入排序: ";
PrintList(L1);
// 冒泡排序
ListPtr L2 = new SqList;
*L2 = *L;
BubbleSort(L2);
cout << "冒泡排序: ";
PrintList(L2);
// 快速排序
ListPtr L3 = new SqList;
*L3 = *L;
QuickSort(L3, 1, L3->length);
cout << "快速排序: ";
PrintList(L3);
// 简单选择排序
ListPtr L4 = new SqList;
*L4 = *L;
SelectSort(L4);
cout << "简单选择排序: ";
PrintList(L4);
return 0;
}
```
以上代码中,我们使用了 `typedef` 定义了关键字类型 `KeyType` 和记录类型 `ElemType`,并且使用了一个 `SqList` 结构体来表示顺序表,其中包含了一个指向 `ElemType` 数组的指针和顺序表的长度。我们还定义了一个 `ListPtr` 类型来表示指向 `SqList` 结构体的指针。
对于每个排序算法,我们都使用了相应的函数来实现。其中,直接插入排序算法使用了哨兵监视,冒泡排序算法使用了标志位进行优化,快速排序算法使用了递归实现,简单选择排序算法则使用了双重循环。最后,我们在 `main` 函数中初始化了一个随机的顺序表,并依次使用四个排序算法对其进行排序,并打印出排序结果。
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