排序法

排序法

三月 18, 2025

note 快速排序是以雙指標不停逼近，把左邊大於pivot右邊小於pivot的交換，直到指標相同
note 堆排序是不停維護二元樹找最大並移除最大值

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#include <bits/stdc++.h>
#define N 10
using namespace std;
// 55 6 2 4 1 1000 555 3 7 5655
int s[N+10]={};
int copyy[N+10]={};
void coppy(){
    for(int i=0;i<N;i++){
        s[i]=copyy[i];
    }
}
int part(int L,int R){
    int pivot=s[R];
    int start=L;
    int endd=R;
    int temp;
    while(start<endd){
        while(s[start]<pivot&&start<endd){
            start++;
        }

        while(s[endd]>pivot&&start<endd){
            endd--;
        }
        temp=s[start];
        s[start]=s[endd];
        s[endd]=temp;
        if(start==endd){
            return start;
        }
    }

}
void QS(int L,int R){
    if(L<R){
        int p=part(L,R);
        QS(L,p-1);
        QS(p+1,R);
    }
}

void Heap(int n,int i){ //tree node:n,operate:i
    if(i>=n){
        return;
    }
    int c1=2*i+1;
    int c2=2*i+2;
    int maxx=i;
    int temp;
    if(c1<n&&s[c1]>s[maxx]){
        maxx=c1;
    }
    if(c2<n&&s[c2]>s[maxx]){
        maxx=c2;
    }
    if(maxx!=i){
        temp=s[maxx];
        s[maxx]=s[i];
        s[i]=temp;
        Heap(n,maxx);
    }


}
void build_heap(int n){
    int last_node=n-1;
    int parent=(last_node-1)/2;
    int i;
    for(i=parent;i>=0;i--){
        Heap(n,i);
    }

}
void heap_sort(int n){
    build_heap(n);
    int i;
    int temp;
    for(int i=n-1;i>=0;i--){
        temp=s[i];
        s[i]=s[0];
        s[0]=temp;
        Heap(i,0);
    }


}

int main()
{
    //Selection Sort
    for(int i=0;i<N;i++){
        cin>>s[i];
        copyy[i]=s[i];
    }
    cout<<"Selection Sort\n";
    int maxx=0,index=1;
    int temp;
    bool valid=false;
    for(int i=0;i<N;i++){
        maxx=s[i];
        valid=false;
        for(int j=i;j<N;j++){
            if(maxx<s[j]){
                index=j;
                maxx=s[j];
                valid=true;
            }
        }
        if(valid){
            temp=s[i];
            s[i]=s[index];
            s[index]=temp;
        }
        for(int t=0;t<N;t++){
            cout<<s[t]<<' ';
        }
        cout<<'\n';
    }

    for(int t=0;t<N;t++){
        cout<<s[t]<<' ';
    }
    coppy();
    //Bubble Sort
    cout<<"\nBubble Sort\n";
    for(int i=N-1;i>=0;i--){
        for(int j=i;j>=0;j--){
            if(s[i]>s[j]){
                temp=s[i];
                s[i]=s[j];
                s[j]=temp;
            }
        }

        for(int t=0;t<N;t++){
            cout<<s[t]<<' ';
        }
        cout<<'\n';
    }
    for(int t=0;t<N;t++){
        cout<<s[t]<<' ';
    }
    //Insertion Sort
    cout<<"\nInsertion Sort\n";
    coppy();
    for(int i=1;i<N;i++){
        maxx=s[i];
        index=i;
        for(int j=i-1;j>=0;j--){
            if(maxx>=s[j]){
                temp=s[j];
                s[j]=s[index];
                s[index]=temp;
                index--;
            }
        }

        for(int t=0;t<N;t++){
            cout<<s[t]<<' ';
        }
        cout<<'\n';
    }
    for(int t=0;t<N;t++){
        cout<<s[t]<<' ';
    }
    //Quick Sort
    cout<<"\nQuick Sort\n";
    coppy();
    QS(0,N-1);
    for(int i=0;i<N;i++){
        cout<<s[i]<<' ';
    }
    //Heap Sort
    cout<<"\nHeap Sort\n";
    coppy();
    heap_sort(N);
    for(int i=0;i<N;i++){
        cout<<s[i]<<' ';
    }
    return 0;
}