c++常用排序算法

冒泡排序通过比较相邻元素并交换反序的元素，逐步将最大的元素冒泡到数组末尾。选择排序通过找到未排序部分的最小元素并将其放在已排序部分的末尾，逐步形成有序序列。插入排序将每个元素插入已排序序列的适当位置，从而逐步构建有序序列。快速排序通过一系列的划分和递归排序来实现整个数组的排序。

各排序算法的使用范围总结：

1. 当数据规模较小时，可以使用简单的排序算法如直接插入排序或直接选择排序。

2. 当文件初始状态基本有序时，适合使用直接插入排序或冒泡排序。

3. 对于大规模数据，考虑使用速度较快的排序算法，如快速排序。然而，快速排序可能在最坏情况下表现较差，而堆排序避免了这个问题，但两者都不是稳定的排序算法。

4. 归并排序可用于内排序和外排序，具有稳定性。在外排序中，可以采用多路归并和其他优化策略提高效率。

排序算法的比较：

• 简单排序（冒泡、选择）的时间复杂度为O(n^2)，适用于小规模数据。

• 快速排序的平均时间复杂度为O(nlog2n)，适用于大规模数据，但可能在最坏情况下达到O(n^2)。

• 堆排序的平均时间复杂度为O(nlog2n)，不会出现快速排序的最坏情况，但不是稳定排序。

• 归并排序的平均时间复杂度为O(nlog2n)，稳定排序，适用于内排序和外排序。

冒泡排序： 冒泡排序是一种简单的比较排序算法。它重复地遍历数组，比较相邻的两个元素，如果它们的顺序不对，则交换它们。通过这样的方式，每一趟都会将未排序部分的最大元素交换到数组的末尾。具体步骤如下：

for (int i = 0; i < A.length - 1; i++) {
    for (int j = 0; j < A.length - 1 - i; j++) {
        if (A[j] > A[j + 1]) {
            swap(A, j, j + 1);
        }
    }
}

选择排序： 选择排序是一种简单直观的排序算法。它的主要思想是在未排序部分选择最小的元素，将其放到已排序部分的末尾。具体步骤如下：

for (int i = 0; i < A.length - 1; i++) {
    int min = i;
    for (int j = i + 1; j < A.length; j++) {
        if (A[min] > A[j]) {
            min = j;
        }
    }
    if (i != min) {
        swap(A, i, min);
    }
}

插入排序： 插入排序是一种逐步构建有序序列的排序算法。它的核心思想是将每个元素插入到已经排好序的部分，从而逐步形成有序序列。具体步骤如下：

for (int i = 1; i < A.length; i++) {
    if (A[i] < A[i - 1]) {
        int tmp = A[i];
        int j;
        for (j = i - 1; j >= 0 && A[j] > tmp; j--) {
            A[j + 1] = A[j];
        }
        A[j + 1] = tmp;
    }
}

快速排序： 快速排序是一种分治策略的排序算法，通过一趟排序将待排序记录分割成独立的两部分，递归地对这两部分进行排序，从而达到整个序列有序的目的。快速排序的具体步骤如下：

void quickSort(int[] A, int low, int high) {
    if (low < high) {
        int pivotPos = partition(A, low, high);
        quickSort(A, low, pivotPos - 1);
        quickSort(A, pivotPos + 1, high);
    }
}

int partition(int[] A, int low, int high) {
    int pivot = A[low];
    while (low < high) {
        while (low < high && A[high] >= pivot) {
            high--;
        }
        A[low] = A[high];
        while (low < high && A[low] <= pivot) {
            low++;
        }
        A[high] = A[low];
    }
    A[low] = pivot;
    return low;
}

以上是对冒泡排序、选择排序、插入排序和快速排序的详细讲解。每个算法的思想和实现步骤都有所不同，但它们都旨在将一组无序的元素按照升序或降序排列。