C++实现多种排序算法详解与友元示例

本篇C++代码实例主要探讨了各种基本排序算法在编程中的应用，包括插入排序、希尔排序、冒泡排序、快速排序和选择排序。作者通过一个名为`sample`的类来创建数据结构，并结合`process`类实现了这些排序算法的实现与操作。 首先，`sample`类定义了一个整型数组`A`和一个整数`n`，表示对象中存储的数据。`process`类是`sample`类的朋友，意味着它可以访问`sample`类的私有成员。这个设计允许`process`类中的函数对`sample`对象进行操作，如获取数据、排序等。 `process`类包含以下功能： 1. `getdata(sample&s)`: 用于从用户那里获取`sample`对象的数据，包括元素个数和具体数值。用户被提示输入元素个数，然后依次输入每个元素。 2. `insertsort(sample&s)`: 插入排序算法的具体实现，它将当前元素与已排序部分的元素逐个比较，如果当前元素小于前面的某个元素，就将该元素向右移动一位，直到找到合适的位置。 3. `shellsort(sample&s)`: 希尔排序是一种改进的插入排序，通过设置步长序列（gap）逐渐缩小，使得整个数组分块进行插入排序，提高了效率。 4. `bubblesort(sample&s)`: 冒泡排序是最简单的排序算法之一，通过不断交换相邻元素的位置，直至整个数组有序。 5. `quicksort(sample&s)`: 快速排序是一种高效的排序算法，利用分治策略，通过选取一个基准值，将数组分为两部分，一部分所有元素都小于基准，另一部分都大于或等于基准，然后递归地对这两部分进行排序。 6. `selectsort(sample&s)`: 选择排序则是每次从未排序的部分中选择最小（或最大）的元素放到已排序部分的末尾，重复这个过程直到全部排序。 7. `disp(sample&s)`: 数据输出函数，用于显示排序后的结果，帮助用户验证排序算法的效果。 最后，`process`类中的`qsort(sample&s, int l, int h)`是`quicksort`的辅助函数，作为私有成员，表明它只在`quicksort`函数内部被调用，实现快速排序的核心逻辑。 这篇代码提供了实际的编程示例，让学习者能够直观地理解并掌握这些基本排序算法在C++中的运用，同时也展示了友元的概念，即如何在一个类之外的操作其成员。通过分析和实践这段代码，开发者可以提高自己的排序算法理解和编程技能。