整数排序

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前言

LintCode 是专注代码面试的在线评测系统，有很多代码题，可以用 Java、C++、Python 在线答题，我觉得还不错，就决定把做一做这些题，然后把题目的实现、优化思路写下来，一来是为了有更深的理解，二来是讨论一下还有没有更好的方法。

问题

LintCode：整数排序

描述

给一组整数，按照升序排序，使用选择排序，冒泡排序，插入排序或者任何 O(n2) 的排序算法。

样例

对于数组 [3, 2, 1, 4, 5] ， 排序后为：[1, 2, 3, 4, 5] 。

实现

排序是最常见的算法了，但也不是人人都能信手拈来的。toptal 提供了 Sorting Algorithms Animations 帮助人们理解和对比各种排序，每一种排序都有介绍、伪代码以及不同情况下的动画演示，在这里向大家推荐。

意识排序

意识排序就是潜意识下写出来的排序，并没有一个名字。

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class Solution {
public:
    void sortIntegers(vector<int>& A) {
        // 29ms
        int i, j, buffer;
        int size = A.size();
        for (i = 0; i < size; ++i)
            for (j = 0; j < i; ++j) {
                if (A[i] < A[j]) {
                    buffer = A[j];
                    A[j] = A[i];
                    A[i] = buffer;
                }
    }
}

冒泡排序

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class Solution {
public:
    void sortIntegers(vector<int>& A) {
        // 33ms
        int i, j, buffer;
        bool swapped = true;
        int size = A.size();
        for (i = 0; i < size && swapped; ++i)
            for (j = size - 1, swapped = false; j > i; --j)
                if (A[j] < A[j - 1]) {
                    buffer = A[j];
                    A[j] = A[j - 1];
                    A[j - 1] = buffer;
                    swapped = true;
                }
    }
}

选择排序

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class Solution {
public:
    void sortIntegers(vector<int>& A) {
        // 28ms
        int i, j, key, buffer;
        int size = A.size();
        for(i = 0; i < size; ++i){
            key = i;
            for(j = i; j < size; ++j) {
                if(A[j] < A[key]) key = j;
            }
            buffer = A[i];
            A[i] = A[key];
            A[key] = buffer;
        }
    }
}

插入排序

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class Solution {
public:
    void sortIntegers(vector<int>& A) {
        // 20ms
        int i, j, temp;
        int size = A.size();
        for(i = 1; i < size; ++i) {
            if(A[i] >= A[i - 1]) continue;
            temp = A[i];
            for (j = i - 1; j >= 0 && A[j] > temp; --j){
                A[j + 1] = A[j];
            }
            A[j + 1] = temp;
        }
    }
}

快速排序

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class Solution {
public:
    void sortIntegers(vector<int>& A) {
        // 14ms
        Qsort(A, 0, A.size() - 1);
    }
    
    void Qsort(vector<int>& A, int low, int high) {
        if(low >= high) return;
        int begin = low;
        int end = high;
        int temp = A[low];
        while (begin < end) {
            while(A[end] >= temp) --end;
            A[begin] = A[end];
            while(begin < end && A[begin] <= temp) ++begin;
            A[end] = A[begin];
        }
        A[begin] = temp;
        Qsort(A, low, begin - 1);
        Qsort(A, begin + 1, high);
    }
}

总结

因为是很常见的排序，就没有写具体的分析，而且 Sorting Algorithms Animations 上给的很清晰。务必要打开看一下，非常好的网站。
虽然排序各种标准库里都有，但是还是要多思考、多了解一点，不仅可以锻炼一下逻辑能力，还可以在某些特殊情况下有奇效。


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