[数据结构与算法]冒泡排序、插入排序、快速排序（快排）、归并排序（源代码）

一、冒泡排序：

时间复杂度为O(n^2)

这个排序挺有意思的，当时卡了我一段时间，废话不多说，源码奉上：

#include<iostream>
#include<cstdio>

using namespace std;

int  main (){

    int n,q[1010];//这里n表示需要排序个数，开的数组为1010；
    
    scanf("%d",&n);

    for(int i=0;i<n;i++)
    scanf("%d",&q[i]);//读入n个数；
    
    
    for(int i=0;i<n-1;i++){
        int cnt=0;//cnt用来计数，看是否有数值交换；
        for(int j=0;j<n-i-1;j++){
        if(q[j]>q[j+1]){
            int t=q[j];
            q[j]=q[j+1];
            q[j+1]=t;
            cnt=1;//如果有，计数为非0；
            }
        }
        if(!cnt) break;//如果cnt=0,则跳出循环；
    }
     for(int i=0;i<n;i++)
        printf("%d ",q[i]);
    //从小到大 依次输出
    //printf("%d",q[k-1]);//输出第k个数；
     return 0;
}

二、插入排序：

时间复杂度依然为O(n^2)

废话不多说，源码奉上，各位观众老爷们，点个赞呗；

谢谢了您嘞；

#include<iostream>
#include<cstdio>


using namespace std;

int main (){
	int n,q[10010];
	scanf("%d",&n);
	for(int i=0;i<n;i++)
		scanf("%d",&q[i]);
	//插入排序：把数组分为两队；
	//一对：初始化为一个元素，也就是q[1];
	//二队：依次插入到一对中； 
 	for(int i=1;i<n;i++){//开始操作； 
 		int k=q[i],j;
 		for(j=i-1;j>=0;j--)
		{
 			if(q[j]>k)
 			q[j+1]=q[j];
 			//从一对最后一个数开始遍历，如果满足条件
			//则把这个数往后挪一位 
 			else 
 			{
 				break; //不满足条件，不需要进行j--； 
			}
		}
			q[j+1]=k;// 插入数据； 
	 }
	for(int i=0;i<n;i++)
	printf("%d ",q[i]);
	return 0;
}

三、快速排序(简称快排)

这个常用，时间复杂度为O(nlongn)

如果数据被针对，则会下降到O(n^2)当然 ，发生概率极小；

#include<iostream>
#include<cstdio>

using namespace std;

const int N=100010;
int q[N];
int n;

void quick_sort(int q[],int l,int r){
	if(l>=r) return;
	int i=l-1,j=r+1,x=q[l+r>>1];//'+'优先级高于'>>';
	while(i<j){
		do i++;while(q[i]<x);
		do j--;while(q[j]>x);
		if(i<j) // 交换数值 
		{
			int t=q[i];
			q[i]=q[j];
			q[j]=t;
		}
	} 
	quick_sort(q,l,j);
	quick_sort(q,j+1,r);
}

int main (){
	scanf("%d",&n);
	for(int i=0;i<n;i++)
		scanf("%d",&q[i]);
	
	
	quick_sort(q,0,n-1);//我选择手写函数，当然你也可以直接
	//调用 algorithm库函数里的sort ，干就完了； 
	
	for(int i=0;i<n;i++)
		printf("%d ",q[i]);
	return 0;
}

四、归并排序：

归并排序和“快排”略有区别：

1.归并排序的时间复杂度任何情况下都是 O(nlogn)，看起来非常优秀；（相信聪明的你会发现，即便是快速排序，最坏情况下，时间复杂度也是 O(n2)。）但是，归并排序并没有像快排那样，应用广泛，这是为什么呢？因为它有一个致命的“弱点”，那就是归并排序不是原地排序算法。

原地排序：原地排序就是指在排序过程中不申请多余的存储空间，只利用原来存储待排数据的存储空间进行比较和交换的数据排序。(来源百度百科)；

2.归并排序的处理过程是由下到上的，先处理子问题，然后再合并。而快排正好相反，它的处理过程是由上到下的，先分区，然后再处理子问题。归并之所以是非原地排序算法，主要原因是合并函数无法在原地执行。快速排序通过设计巧妙的原地分区函数，可以实现原地排序，解决了归并排序占用太多内存的问题。

具体信息可以参考王争老师：12 | 排序（下）：如何用快排思想在O(n)内查找第K大元素？-极客时间

下面，上源代码：

#include<iostream>
#include<cstdio>

using namespace std;

const int N=100010;
int q[N],temp[N];
int n;
void merge_sort(int q[],int l,int r){
	if(l>=r) return;
	int mid=l+r>>1;
	merge_sort(q,l,mid),merge_sort(q,mid+1,r);
	int k=0,i=l,j=mid+1;//这里k用来记录temp有多少个数； 
	while(i<=mid&&j<=r)
        if(q[i]<=q[j]) temp[k++]=q[i++];
        else temp[k++]=q[j++];
    while(i<=mid) temp[k++]=q[i++];
    while(j<=r) temp[k++]=q[j++];
    for(i=l,j=0;i<=r;i++,j++) q[i]=temp[j];
	
}


int main (){
	scanf("%d",&n);
	
	for(int i=0;i<n;i++)
	scanf("%d",&q[i]);
	
	merge_sort(q,0,n-1);
	
	for(int i=0;i<n;i++)
	printf("%d ",q[i]);
	
	return 0;
}

由于本人还没学到 桶排序，就先到这，等后面学到会加上，谢谢；

如果想要更细致的解答；

可以参考acwing 的闫学灿老师，活动 - AcWing；??????

还有极客时间的王争老师，12 | 排序（下）：如何用快排思想在O(n)内查找第K大元素？-极客时间