c++定义数据结构类型实现分别用简单插入排序、直接选择排序、冒泡排序、二路归并排序、快速排序方法进行排序并输出排序结果。 测试数据:产生10个1~999之间的随机整数。

时间: 2023-08-09 17:09:39 浏览: 118
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7种常用排序算法实现(C++)(冒泡排序、选择排序、直接插入排序、希尔排序、堆排序、归并排序以及快速排序)

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好的,以下是您需要的代码: ```c++ #include <iostream> #include <ctime> using namespace std; struct Node { int val; Node* next; }; void printList(Node* head) { Node* ptr = head; while (ptr != nullptr) { cout << ptr->val << " "; ptr = ptr->next; } cout << endl; } void insertSort(Node*& head) { if (head == nullptr || head->next == nullptr) { return; } Node* sortedTail = head; // 已排序部分的尾节点 Node* ptr = sortedTail->next; // 待排序节点 sortedTail->next = nullptr; while (ptr != nullptr) { Node* cur = ptr; // 当前待排序节点 ptr = ptr->next; if (cur->val < head->val) { // 特判头节点 cur->next = head; head = cur; continue; } Node* prev = head; // 已排序部分的前一个节点 while (prev != sortedTail && prev->next->val <= cur->val) { prev = prev->next; } cur->next = prev->next; prev->next = cur; if (cur->next == nullptr) { // 更新尾节点 sortedTail = cur; } } } void selectionSort(Node*& head) { if (head == nullptr || head->next == nullptr) { return; } Node* sortedTail = head; // 已排序部分的尾节点 while (sortedTail->next != nullptr) { Node* prev = sortedTail; // 已排序部分的前一个节点 Node* minPrev = prev; // 最小元素节点的前一个节点 Node* ptr = prev->next; // 待排序节点 while (ptr != nullptr) { if (ptr->val < minPrev->next->val) { minPrev = prev; } prev = prev->next; ptr = ptr->next; } if (minPrev != sortedTail) { // 将最小元素移动到已排序部分的尾部 Node* minNode = minPrev->next; minPrev->next = minNode->next; minNode->next = nullptr; sortedTail->next = minNode; sortedTail = minNode; } else { // 最小元素就是已排序部分的尾节点 sortedTail = sortedTail->next; } } } void bubbleSort(Node*& head) { if (head == nullptr || head->next == nullptr) { return; } bool swapped = true; while (swapped) { swapped = false; Node* prev = nullptr; // 用于交换相邻节点的前一个节点 Node* ptr = head; // 待排序节点 while (ptr->next != nullptr) { if (ptr->val > ptr->next->val) { // 交换相邻节点 Node* next = ptr->next; ptr->next = next->next; next->next = ptr; if (prev == nullptr) { // 更新头节点 head = next; } else { prev->next = next; } prev = next; swapped = true; } else { prev = ptr; ptr = ptr->next; } } } } void mergeSort(Node*& head) { if (head == nullptr || head->next == nullptr) { return; } Node* mid = head; // 找到链表的中间节点 Node* ptr = head->next; while (ptr != nullptr) { ptr = ptr->next; if (ptr != nullptr) { mid = mid->next; ptr = ptr->next; } } Node* right = mid->next; // 右侧链表的头节点 mid->next = nullptr; // 将链表分为两个部分 mergeSort(head); // 递归排序左侧链表 mergeSort(right); // 递归排序右侧链表 // 归并两个有序链表 Node* dummy = new Node{0, nullptr}; Node* tail = dummy; while (head != nullptr && right != nullptr) { if (head->val < right->val) { tail->next = head; head = head->next; } else { tail->next = right; right = right->next; } tail = tail->next; } tail->next = (head != nullptr) ? head : right; head = dummy->next; delete dummy; } Node* partition(Node* head, Node* tail, Node*& newHead, Node*& newTail) { Node* pivot = tail; // 选取尾节点为枢轴 Node* prev = nullptr; Node* cur = head; while (cur != pivot) { if (cur->val < pivot->val) { // 将小于枢轴的元素移到前面 if (newHead == nullptr) { newHead = cur; } prev = cur; cur = cur->next; } else { // 将大于等于枢轴的元素移到后面 if (prev != nullptr) { prev->next = cur->next; } Node* next = cur->next; cur->next = nullptr; tail->next = cur; tail = tail->next; cur = next; } } if (newHead == nullptr) { newHead = pivot; } newTail = tail; return pivot; } Node* quickSortImpl(Node* head, Node* tail) { if (head == nullptr || head == tail) { return head; } Node* newHead = nullptr; Node* newTail = nullptr; Node* pivot = partition(head, tail, newHead, newTail); if (newHead != pivot) { Node* ptr = newHead; while (ptr->next != pivot) { ptr = ptr->next; } ptr->next = nullptr; newHead = quickSortImpl(newHead, ptr); ptr = newHead; while (ptr->next != nullptr) { ptr = ptr->next; } ptr->next = pivot; } pivot->next = quickSortImpl(pivot->next, newTail); return newHead; } void quickSort(Node*& head) { head = quickSortImpl(head, nullptr); } int main() { srand(time(nullptr)); Node* head = nullptr; for (int i = 0; i < 10; i++) { int val = rand() % 999 + 1; head = new Node{val, head}; } cout << "Original list: "; printList(head); insertSort(head); cout << "After insert sort: "; printList(head); selectionSort(head); cout << "After selection sort: "; printList(head); bubbleSort(head); cout << "After bubble sort: "; printList(head); mergeSort(head); cout << "After merge sort: "; printList(head); quickSort(head); cout << "After quick sort: "; printList(head); return 0; } ``` 这段代码实现了简单插入排序、直接选择排序、冒泡排序、二路归并排序、快速排序算法,并对产生的 10 个随机整数进行了排序。
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