用c++写出测试以下排算法的时间性能。 直接插入排序希尔排序冒泡排序快速排序直接选择排序堆排序的代码

以下是用C++实现的排序算法及测试它们的时间性能的代码：

#include <iostream>
#include <chrono>
#include <random>
#include <algorithm>

using namespace std;

// 直接插入排序
void insertSort(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;
    }
}

// 希尔排序
void shellSort(int arr[], int n)
{
    for (int gap = n / 2; gap > 0; gap /= 2)
    {
        for (int i = gap; i < n; i++)
        {
            int temp = arr[i];
            int j;
            for (j = i; j >= gap && arr[j - gap] > temp; j -= gap)
            {
                arr[j] = arr[j - gap];
            }
            arr[j] = temp;
        }
    }
}

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

// 快速排序
int partition(int arr[], int low, int high)
{
    int pivot = arr[high];
    int i = low - 1;
    for (int j = low; j < high; j++)
    {
        if (arr[j] < pivot)
        {
            i++;
            swap(arr[i], arr[j]);
        }
    }
    swap(arr[i + 1], arr[high]);
    return i + 1;
}
void quickSort(int arr[], int low, int high)
{
    if (low < high)
    {
        int pi = partition(arr, low, high);
        quickSort(arr, low, pi - 1);
        quickSort(arr, pi + 1, high);
    }
}

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

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

// 测试函数
void testSortFunc(void (*sortFunc)(int[], int), string sortName, int arr[], int n)
{
    auto start = chrono::high_resolution_clock::now();
    sortFunc(arr, n);
    auto end = chrono::high_resolution_clock::now();
    auto duration = chrono::duration_cast<chrono::microseconds>(end - start);
    cout << sortName << " time: " << duration.count() << " microseconds." << endl;
}

int main()
{
    // 生成随机数组
    const int n = 10000;
    int arr[n];
    random_device rd;
    mt19937 gen(rd());
    uniform_int_distribution<> dis(1, 10000);
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        arr[i] = dis(gen);
    }

    // 测试排序算法的时间性能
    testSortFunc(insertSort, "Insertion Sort", arr, n);
    testSortFunc(shellSort, "Shell Sort", arr, n);
    testSortFunc(bubbleSort, "Bubble Sort", arr, n);
    testSortFunc(quickSort, "Quick Sort", arr, n);
    testSortFunc(selectionSort, "Selection Sort", arr, n);
    testSortFunc(heapSort, "Heap Sort", arr, n);

    return 0;
}

这个程序首先生成一个包含10000个随机整数的数组，然后分别调用六种排序算法对这个数组进行排序，并输出每个算法的执行时间。其中，时间单位为微秒。可以通过更改 `n` 值来测试不同规模的数组。