Swap的簡單實現

//C語言方式(by-pointer):  
template <typename Type>  
bool swapByPointer(Type *pointer1, Type *pointer2)  
{  
    //確保兩個指標不會指向同一個物件  
    if (pointer1 == NULL || pointer2 == NULL)  
    {  
        return false;  
    }  
    if (pointer1 != pointer2)  
    {  
        Type tmp = *pointer1;  
        *pointer1 = *pointer2;  
        *pointer2 = tmp;  
    }  
    return true;  
}  
 

//C++特有方式(by-reference):  
template <typename Type>  
void swapByReference(Type &value1, Type &value2)  
{  
    if (value2 != value1)  
    {  
        Type tmp = value1;  
        value1 = value2;  
        value2 = tmp;  
    }  
}  

小結:

雖然我們自己實現了swap,但我們還是比較推薦使用C++ STL已經實現好的std::swap()函式,其存在於名稱空間std中,使用例項如下面的<氣泡排序>.

氣泡排序(Bubble-Sort)

演算法思想:

從左到右掃描資料,找出最大的元素,將其放到陣列右邊;

過程:

迴圈比較相鄰的兩個數,如果左邊的數比右邊的大,則交換兩個數;

//實現:注意程式碼中的三個注意點(x):  
template <typename Type>  
void bubbleSort(Type *begin, Type *end)  
{  
    if ((begin == end) || (begin == NULL) || (end == NULL))  
        return ;  
    int length = end - begin;  
    //注意點(1):保證一旦陣列有序, 則會直接停止排序, 不會在繼續進行無用的迴圈  
    bool isOrder = false;  
    //外層迴圈控制掃描次數(length-1)  
    //注意點(2):N個元素其實只需N-1次掃描  
    for (int i = 0; !isOrder && i < length-1; ++i)  
    {  
        //首先假定這次陣列已經有序  
        isOrder = true;  
        //注意點(3):確保能夠從0掃描到最後一個未排序的元素  
        for (Type *iter = begin; iter < end-i-1; ++iter)  
        {  
            //如果前面的左邊的元素>右邊的元素  
            if (*iter > *(iter+1))  
            {  
                //交換  
                std::swap(*iter, *(iter+1));  
                isOrder = false;  
            }  
        }  
    }  
}  
template <typename Type>  
void bubbleSort(Type *array, int length)  
{  
    return bubbleSort(array, array+length);  
}  
 

選擇排序(Select-Sort)

思想:

從當前尚未排序的序列中選擇一個最小的元素, 將之放到已排序的序列的佇列的末尾;

要點:

1.注意三個指標(inner, outer, miner)所代表的含義;

2.同時注意是從未排序的序列中進行查詢最小元素!

//實現  
template <typename Type>  
void selectSort(Type *begin, Type *end)  
{  
    if ((begin == end) || (begin == NULL) || (end == NULL))  
        return ;  
    //只要迴圈到最後一個元素的前一個就行了,因為剩下的那個肯定是最大的  
    for (Type *outer = begin; outer < end-1; ++outer)  
    {  
        //注意:是從尚未排序的序列中查詢(miner = outer, inner = outer+1)  
        Type *miner = outer;  
        //從miner+1開始遍歷陣列, 尋找一個元素值小於*miner的  
        for (Type *inner = outer+1; inner < end; ++inner)  
        {  
            if (*inner < *miner)  
                miner = inner;  
        }  
        if (miner != outer)  
            std::swap(*miner, *outer);  
    }  
}  
//為了能夠讓STL的標準容器如vector使用  
template <typename Iterator>  
void selectSort(Iterator iter1, Iterator iter2)  
{  
    return selectSort(&(*iter1), &(*iter2));  
}  
template <typename Type>  
void selectSort(Type *array, int length)  
{  
    return selectSort(array, array+length);  
}  

小結:

雖然我們自己實現了Bubble-Sort和Select-Sort,但我們在實際軟體開發中一般是不會用到的,因為的它的效率為O(N^2),效率太慢^_^, 因此我們還是推薦使用C++ STL中已經實現了的std::sort(), 其內部原理使用了快速排序, 效率為O(logN)速度非常快.

附-測試程式

int main()  
{  
    srand(time(NULL));  
    vector<double> dVec;  
    int count = 10;  
    while (count --)  
    {  
        dVec.push_back((rand()%1000)/100.0);  
    }  
    selectSort(dVec.begin(), dVec.end());  
    for (vector<double>::iterator iter = dVec.begin(); iter < dVec.end(); ++iter)  
    {  
        cout << *iter << endl;  
    }  
    return 0;  
}