#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <conio.h>
#include <iostream.h>
#define N 25000 // 待排序元素的个数
void insertsort(int R[N+1]) // 直接插入排序
{
int i,j;
for (i=2; i<=N; i++) {
R[0]=R[i]; // 设置监视哨
j=i-1;
while (R[0]<R[j]) {
R[j+1]=R[j];
j--;
}
R[j+1]=R[0];
}
}
void shellsort(int R[N+1]) // 希尔排序
{
int i,j,gap;
int x;
gap=N/2; // 设置初始增量
while (gap>0) {
for (i=gap+1; i<=N; i++) {
j=i-gap;
while (j>0)
if(R[j]>R[j+gap]) {
x=R[j];
R[j]=R[j+gap];
R[j+gap]=x;
j=j-gap;
}
else
j=0;
}
gap=gap/2; // 减小增量
}
}
void bubblesort(int R[N+1]) // 起泡排序
{
int i,j,noswap;
int temp;
for (i=1; i<=N-1; i++) {
noswap=1;
for (j=N; j>=i+1; j--)
if(R[j]<R[j-1]) {
temp=R[j];
R[j]=R[j-1];
R[j-1]=temp;
noswap=0;
}
if(noswap)
break;
}
}
int partition(int R[N+1],int low,int high) // 快速排序的子函数（取定枢轴元素）
{
int i,j;
i=low;
j=high;
R[0]=R[low]; // 取定枢轴元素
do { // 从表的两端交替地向中间扫描
while ((j>i) && (R[j]>=R[0]))
j--;
if(i<j) {
R[i]=R[j];
i++;
}
while ((i<j) && (R[i]<=R[0]))
i++;
if(i<j) {
R[j]=R[i];
j--;
}
} while (i<j);
R[i]=R[0]; // 枢轴元素到位
return i; // 返回枢轴位置
}
void quicksort(int R[N+1],int low,int high) // 快速排序
{
int i;
if(low<high) {
i=partition(R,low,high); // 将表R一分为二
quicksort(R,low,i-1); // 对低子表递归排序
quicksort(R,i+1,high); // 对高子表递归排序
}
}
void selectsort(int R[N+1]) // 直接选择排序
{
int i,j,k;
int temp;
for (i=1; i<=N-1; i++) {
k=i;
for (j=i+1; j<=N; j++)
if(R[j]<R[k])
k=j; // 用k指出每趟在无序区间段的最小元素
if(k!=i) {
temp=R[i];
R[i]=R[k];
R[k]=temp;
}
}
}
void sift(int R[N+1],int s,int m) // 堆排序的子函数（筛选算法，使R[s..m]成为一个大根堆）
{
int i,j;
int temp;
temp=R[s];
i=s;
j=2*i; // R[j]是R[i]的左孩子
while (j<=m) {
if((j<m) && (R[j]<R[j+1]))
j++; // 若右孩子较大，则把j修改为右孩子的下标
if(temp<R[j]) {
R[i]=R[j]; // 将R[j]调到父亲的位置上
i=j;
j=2*i; // 修改i和j的值，以便继续向下筛选
}
else
break; // 筛选完成，终止循环
}
R[i]=temp; // 被筛结点的值放入最终位置
}
void heapsort(int R[N+1]) // 堆排序
{
int i;
int temp;
for (i=N/2; i>=1; i--)
sift(R,i,N); // 建立初始堆
for (i=N; i>=2; i--) { // 进行N-1次循环，完成堆排序
temp=R[1];
R[1]=R[i];
R[i]=temp; // 将第一个元素同当前区间内最后一个元素对换
sift(R,1,i-1); // 筛选R[1]结点，得到(N-1)个结点的堆
}
}
void main()
{
int R[N+1],RR[N+1]; // 待排序的元素组
clock_t start,finish; // 用于函数运行的记时
double duration;
int i;
cout<<"The initial data: "<<endl;
for (i=1; i<=N; i++) {
R[i]=rand()%5001;
RR[i]=R[i];
cout<<R[i]<<" ";
if(i%10==0)
cout<<endl;
}
///////////////////////////////////////////////////////////
getchar(); // 直接插入排序
start = clock(); // 记时开始
insertsort(RR);
finish = clock(); // 记时结束
duration = (double)(finish-start) / CLOCKS_PER_SEC;
cout<<"The result based on the insert sort is :"<<endl;
for (i=1; i<=N; i++) {
cout<<RR[i]<<" ";
if(i%10==0)
cout<<endl;
}
cout<<"The Run Time is: "<<duration<<" seconds"<<endl;
///////////////////////////////////////////////////////////
getchar(); // 希尔排序
for (i=1; i<=N; i++) {
RR[i]=R[i];
}
start = clock(); // 记时开始
shellsort(RR);
finish = clock(); // 记时结束
duration = (double)(finish-start) / CLOCKS_PER_SEC;
cout<<"The result based on the shell sort is :"<<endl;
for (i=1; i<=N; i++) {
cout<<RR[i]<<" ";
if(i%10==0)
cout<<endl;
}
cout<<"The Run Time is: "<<duration<<" seconds"<<endl;
///////////////////////////////////////////////////////////
getchar(); // 起泡排序
for (i=1; i<=N; i++) {
RR[i]=R[i];
}
start = clock(); // 记时开始
bubblesort(RR);
finish = clock(); // 记时结束
duration = (double)(finish-start) / CLOCKS_PER_SEC;
cout<<"The result based on the shell sort is :"<<endl;
for (i=1; i<=N; i++) {
cout<<RR[i]<<" ";
if(i%10==0)
cout<<endl;
}
cout<<"The Run Time is: "<<duration<<" seconds"<<endl;
///////////////////////////////////////////////////////////
getchar(); // 快速排序
for (i=1; i<=N; i++) {
RR[i]=R[i];
}
start = clock(); // 记时开始
quicksort(RR,1,N);
finish = clock(); // 记时结束
duration = (double)(finish-start) / CLOCKS_PER_SEC;
cout<<"The result based on the shell sort is :"<<endl;
for (i=1; i<=N; i++) {
cout<<RR[i]<<" ";
if(i%10==0)
cout<<endl;
}
cout<<"The Run Time is: "<<duration<<" seconds"<<endl;
///////////////////////////////////////////////////////////
getchar(); // 直接选择排序
for (i=1; i<=N; i++) {
RR[i]=R[i];
}
start = clock(); // 记时开始
selectsort(RR);
finish = clock(); // 记时结束
duration = (double)(finish-start) / CLOCKS_PER_SEC;
cout<<"The result based on the shell sort is :"<<endl;
for (i=1; i<=N; i++) {
cout<<RR[i]<<" ";
if(i%10==0)
cout<<endl;
}
cout<<"The Run Time is: "<<duration<<" seconds"<<endl;
///////////////////////////////////////////////////////////
getchar(); // 堆排序
for (i=1; i<=N; i++) {
RR[i]=R[i];
}
start = clock(); // 记时开始
heapsort(RR);
finish = clock(); // 记时结束
duration = (double)(finish-start) / CLOCKS_PER_SEC;
cout<<"The result based on the shell sort is :"<<endl;
for (i=1; i<=N; i++) {
cout<<RR[i]<<" ";
if(i%10==0)
cout<<endl;
}
cout<<"The Run Time is: "<<duration<<" seconds"<<endl;
///////////////////////////////////////////////////////////
}
/*冒泡法排序*/
for(i=0; i<NUM-1; i++) /*外循环：控制比较趟数*/
for(j=NUM-1; j>i; j--) /*内循环：进行每趟比较*/
if(data[j]<data[j-1]) /*如果data[j]大于data[j-1],交换两者的位置*/
{temp=data[j];
data[j]=data[j-1];
data[j-1]=temp;
};