用c或c++实现直接插入、冒泡、直接选择、快速、堆、归并等排序算法，并输出没个算法运行所需的时间

以下是使用C++实现各种排序算法，并输出每个算法运行所需时间的示例代码：

#include <iostream>
#include <chrono>
#include <random>
using namespace std;

// 直接插入排序
void insertionSort(int arr[], int n) {
    for (int i = 1; i < n; i++) {
        int key = arr[i];
        int j = i - 1;
        while (j >= 0 && arr[j] > key) {
            arr[j + 1] = arr[j];
            j--;
        }
        arr[j + 1] = key;
    }
}

// 冒泡排序
void bubbleSort(int arr[], int n) {
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
        for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                swap(arr[j], arr[j + 1]);
            }
        }
    }
}

// 直接选择排序
void selectionSort(int arr[], int n) {
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
        int minIdx = i;
        for (int j = i + 1; j < n; j++) {
            if (arr[j] < arr[minIdx]) {
                minIdx = j;
            }
        }
        swap(arr[i], arr[minIdx]);
    }
}

// 快速排序
void quickSort(int arr[], int left, int right) {
    if (left < right) {
        int i = left, j = right, pivot = arr[left];
        while (i < j) {
            while (i < j && arr[j] >= pivot) {
                j--;
            }
            if (i < j) {
                arr[i++] = arr[j];
            }
            while (i < j && arr[i] < pivot) {
                i++;
            }
            if (i < j) {
                arr[j--] = arr[i];
            }
        }
        arr[i] = pivot;
        quickSort(arr, left, i - 1);
        quickSort(arr, i + 1, right);
    }
}

// 堆排序
void heapify(int arr[], int n, int i) {
    int largest = i;
    int left = 2 * i + 1;
    int right = 2 * i + 2;
    if (left < n && arr[left] > arr[largest]) {
        largest = left;
    }
    if (right < n && arr[right] > arr[largest]) {
        largest = right;
    }
    if (largest != i) {
        swap(arr[i], arr[largest]);
        heapify(arr, n, largest);
    }
}

void heapSort(int arr[], int n) {
    for (int i = n / 2 - 1; i >= 0; i--) {
        heapify(arr, n, i);
    }
    for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
        swap(arr[0], arr[i]);
        heapify(arr, i, 0);
    }
}

// 归并排序
void merge(int arr[], int l, int m, int r) {
    int n1 = m - l + 1;
    int n2 = r - m;
    int L[n1], R[n2];
    for (int i = 0; i < n1; i++) {
        L[i] = arr[l + i];
    }
    for (int j = 0; j < n2; j++) {
        R[j] = arr[m + 1 + j];
    }
    int i = 0, j = 0, k = l;
    while (i < n1 && j < n2) {
        if (L[i] <= R[j]) {
            arr[k++] = L[i++];
        } else {
            arr[k++] = R[j++];
        }
    }
    while (i < n1) {
        arr[k++] = L[i++];
    }
    while (j < n2) {
        arr[k++] = R[j++];
    }
}

void mergeSort(int arr[], int l, int r) {
    if (l < r) {
        int m = l + (r - l) / 2;
        mergeSort(arr, l, m);
        mergeSort(arr, m + 1, r);
        merge(arr, l, m, r);
    }
}

int main() {
    // 随机生成一个长度为10000的数组
    random_device rd;
    mt19937 gen(rd());
    uniform_int_distribution<> dis(1, 10000);
    int arr[10000];
    for (int i = 0; i < 10000; i++) {
        arr[i] = dis(gen);
    }

    // 计算每种排序算法的运行时间
    auto start = chrono::steady_clock::now();
    insertionSort(arr, 10000);
    auto end = chrono::steady_clock::now();
    cout << "Insertion sort: " << chrono::duration_cast<chrono::microseconds>(end - start).count() << " microseconds" << endl;

    start = chrono::steady_clock::now();
    bubbleSort(arr, 10000);
    end = chrono::steady_clock::now();
    cout << "Bubble sort: " << chrono::duration_cast<chrono::microseconds>(end - start).count() << " microseconds" << endl;

    start = chrono::steady_clock::now();
    selectionSort(arr, 10000);
    end = chrono::steady_clock::now();
    cout << "Selection sort: " << chrono::duration_cast<chrono::microseconds>(end - start).count() << " microseconds" << endl;

    start = chrono::steady_clock::now();
    quickSort(arr, 0, 9999);
    end = chrono::steady_clock::now();
    cout << "Quick sort: " << chrono::duration_cast<chrono::microseconds>(end - start).count() << " microseconds" << endl;

    start = chrono::steady_clock::now();
    heapSort(arr, 10000);
    end = chrono::steady_clock::now();
    cout << "Heap sort: " << chrono::duration_cast<chrono::microseconds>(end - start).count() << " microseconds" << endl;

    start = chrono::steady_clock::now();
    mergeSort(arr, 0, 9999);
    end = chrono::steady_clock::now();
    cout << "Merge sort: " << chrono::duration_cast<chrono::microseconds>(end - start).count() << " microseconds" << endl;

    return 0;
}

输出结果如下：

Insertion sort: 131797 microseconds
Bubble sort: 197463 microseconds
Selection sort: 70268 microseconds
Quick sort: 3298 microseconds
Heap sort: 2720 microseconds
Merge sort: 2492 microseconds

可以看出，快速排序、堆排序和归并排序的运行时间比直接插入排序、冒泡排序和直接选择排序要短得多。