/*************************************************************** * * * * * Date : 2012. 05. 03 * * Author : 397090770 * * Email : wyphao.2007@163.com * * * * * ***************************************************************/ #include <iostream> #include <iomanip.h> #define LEN 100 //排序数的个数 #define NUM 10 //每行输出的字数个数 using namespace std; //////////////////////////////////////////////////////////////////// //树节点 template <class T> class Node{ public: Node *left; Node *right; T data; Node() : left(NULL), right(NULL), data(NULL){} ~Node(){} }; //////////////////////////////////////////////////////////////////// class Sort{ public: Sort(){}; ~Sort(){}; //快速排序 template <class T> void QuickSort(T arr[], int low, int hight); //选择排序 template <class T> void SelectSort(T arr[], int len); //冒泡排序 template <class T> void BubbleSort(T arr[], int len); //插入排序 template <class T> void InsertSort(T arr[], int len); //堆排序 template <class T> void HeapSort(T arr[], int len); //二叉排序树排序 template <class T> void TreeSort(T arr[], int len); private: //快速排序中选择中心点 template <class T> int Quick(T arr[], int left, int right); //建立堆 template <class T> void CreateHeap(T arr[], int root, int len); //建立二叉排序树 template <class T> Node<T>* BuildTree(Node<T>*root, T data); //中序遍历二叉排序树 template <class T> void InTree(Node<T> *root, T arr[]); }; //////////////////////////////////////////////////////////////////// int main(){ Sort sort; int *arr; //需要排序的数组 int width = 0; //最大数的位数，用于排列输出结果 int len = LEN; //用来求最大数的位数 arr = (int *)malloc(LEN * sizeof(int)); //分配空间 if(arr == NULL){ //空间分配失败 cout << "Malloc failed!" << endl; exit(1); } srand(time(NULL)); //设置种子 for(int i = 0; i < LEN ;i++){ //随机生成数字 arr[i] = (rand() % (LEN * 10)) + 1; } //sort.SelectSort(arr, LEN); sort.TreeSort(arr, LEN); //求得最大数的位数，用于排列输出结果 while(len){ width++; len /= 10; } for(int i = 0; i < LEN; i++){ //输出排序后的数字 cout << setw(width) << arr[i] << " "; cout << fixed; if((i + 1) % NUM == 0){ //每行输出的数字个数 cout << endl; } } cout << endl; return 0; } //////////////////////////////////////////////////////////////////// //快速排序 template <class T> void Sort::QuickSort(T arr[], int low, int hight){ int pivot = -1; if(low <= hight){ pivot = Quick(arr, low, hight); QuickSort(arr, low, pivot - 1); QuickSort(arr, pivot + 1, hight); } } //返回中轴点的下标 template <class T> int Sort::Quick(T arr[], int left, int right){ int i = left + 1, j = right; int flag = left; int temp; while(i <= j){ while(i <= j && arr[i] < arr[flag]){ ++i; } while(i <= j && arr[j] > arr[flag]){ --j; } if(i < j){ temp = arr[i]; arr[i] = arr[j]; arr[j] = temp; ++i; --j; } } temp = arr[flag]; arr[flag] = arr[j]; arr[j] = temp; return j; } //////////////////////////////////////////////////////////////////// //选择排序 template <class T> void Sort::SelectSort(T arr[], int len){ int index; T temp; for(int i = 0; i < len - 1; i++){ index = i; for(int j = i + 1; j < len; j++){ if(arr[index] > arr[j]){ index = j; } } if(index != i){ temp = arr[index]; arr[index] = arr[i]; arr[i] = temp; } } } //////////////////////////////////////////////////////////////////// //冒泡排序 template <class T> void Sort::BubbleSort(T arr[], int len){ T temp; bool flags = true; for(int i = len - 1; i > 0; i--){ if(flags){ flags = false; for(int j = 0; j < i; j++){ if(arr[j] > arr[j + 1]){ flags = true; temp = arr[j]; arr[j] = arr[j + 1]; arr[j + 1] = temp; for(int k = 0; k < LEN; k++){ cout << arr[k] << " "; } cout << endl; } } }else{ break; } } } //////////////////////////////////////////////////////////////////// //插入排序 template <class T> void Sort::InsertSort(T arr[], int len){ T temp; int i, j; for(i = 1; i < len; i++){ temp = arr[i]; for(j = i - 1; j >= 0; j--){ if(temp < arr[j]) { arr[j + 1] = arr[j]; }else{ break; } } arr[j + 1] = temp; } } //////////////////////////////////////////////////////////////////// //堆排序 template <class T> void Sort::HeapSort(T arr[], int len){ int i; T buff; T *temp = (T *)malloc(sizeof(T) * (len + 1)); if(temp == NULL){ cout << "Malloc Error!" << endl; exit(1); } for(i = 1; i < len + 1; i++){ //复制数组，使得偏移从1开始，这样好计算左孩子和右孩子坐标 temp[i] = arr[i - 1]; } //建立子堆 for(i = len / 2; i >= 1; i--){ CreateHeap(temp, i, len); } for(i = len - 1; i >= 1; i--){ buff = temp[1]; temp[1] = temp[i + 1]; temp[i + 1] = buff; CreateHeap(temp, 1, i); } for(i = 1; i < len + 1; i++){ arr[i - 1] = temp[i]; } } //建立堆 template <class T> void Sort::CreateHeap(T arr[], int root, int len){ int j = 2 * root; //root's left child, right (2 * root + 1) T temp = arr[root]; bool flags = false; while(j <= len && !flags){ if(j < len){ if(arr[j] < arr[j + 1]){ // Left child is less then right child ++j; // Move the index to the right child } } if(temp < arr[j]){ arr[j / 2] = arr[j]; j *= 2; }else{ flags = true; } } arr[j / 2] = temp; } //////////////////////////////////////////////////////////////////// //二叉排序树排序 template <class T> void Sort::TreeSort(T arr[], int len){ Node <T>*root = NULL; for(int i = 0; i < len; i++){ root = BuildTree(root, arr[i]); } InTree(root, arr); } //建立二叉排序树 template <class T> Node<T>* Sort::BuildTree(Node<T>*root, T data){ Node<T> *tempNode = root; Node<T> *parentNode = NULL; Node<T> *newNode = new Node<T>; newNode->data = data; newNode->left = NULL; newNode->right = NULL; if(root == NULL){//空树的时候 return newNode; }else{ while(tempNode != NULL){ parentNode = tempNode; if(tempNode->data >= data){ tempNode = tempNode->left; }else{ tempNode = tempNode->right; } } if(parentNode->data >= data){ parentNode->left = newNode; }else{ parentNode->right = newNode; } } return root; } //中序遍历二叉排序树，将二叉树的节点存储在数组中 template <class T> void Sort::InTree(Node<T> *root, T arr[]){ static int index = 0; if(root != NULL){ InTree(root->left, arr); arr[index++] = root->data; InTree(root->right, arr); } } ////////////////////////////////////////////////////////////////////
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