C++实现冒泡、插入、归并、堆排序算法

提供了四种排序算法的C++代码实现，包括冒泡排序、插入排序、归并排序和堆排序。这些代码都是基于《算法导论》中的算法实现的，并且可以直接运行。 冒泡排序是一种简单的排序算法，通过重复遍历数组，比较相邻元素并根据需要交换它们来排序。在这个实现中，它使用两个嵌套循环，外层循环控制遍历次数，内层循环执行实际的比较和交换操作。如果当前元素大于其后一个元素，则交换它们。这个过程会使得最大的元素逐渐“浮”到数组的末尾，因此得名“冒泡排序”。 插入排序的工作原理是将数组分为已排序和未排序两部分。在每次迭代中，它取未排序部分的第一个元素，并将其插入到已排序部分的正确位置。这个实现使用一个外部循环来处理未排序的元素，而内部循环则用于找到元素的正确位置并进行插入。 归并排序是一种分治算法，将数组分成两半，分别排序，然后合并这两个已排序的半数组。这个实现没有直接给出，但通常会涉及递归地将数组拆分，然后使用合并操作将两个有序子数组合并成一个大的有序数组。 堆排序利用了二叉堆的数据结构。在这个实现中，`sort`函数首先构建一个大顶堆（或小顶堆），然后将堆顶元素与最后一个元素交换，调整剩余元素以保持堆的性质，再将新的堆顶元素与新的末尾元素交换，如此反复，直到整个数组排序完成。 这四个排序算法各有优缺点。冒泡排序简单但效率较低，适用于小规模数据；插入排序在处理部分有序数据时表现良好；归并排序稳定且对大规模数据高效，但需要额外的内存空间；堆排序在时间效率上优于冒泡和插入排序，但不稳定，且不需要额外的连续内存空间。 总结来说，这个资源提供了排序算法的基础实践，可以帮助学习者理解和实现这些经典的排序方法，对于深入理解算法和提升编程能力非常有帮助。在实际应用中，根据数据规模、是否需要稳定性以及可用资源，可以选择合适的排序算法。