1 归并排序

1.1 递归实现

const int maxn=100;
//将数组A的[l1,r1]与[l2,r2]区间合并为有序区间 
void merge2(int A[],int l1,int r1,int l2,int r2){
	int i=l1,j=l2;
	int temp[maxn],index=0;
	while(i<=r1&&j<=r2){
		if(A[i]<=A[j])
			temp[index++]=A[i++];
		else
			temp[index++]=A[j++];
	}
	while(i<=r1) temp[index++]=A[i++];
	while(j<=r2) temp[index++]=A[j++];
	for(int i=0;i<index;i++)
		A[l1+i]=temp[i];	//将合并后的序列赋值回数组A 
}

//归并排序递归实现 
//将array数组当前区间[left,right]进行归并排序
void mergeSort1(int A[],int left,int right){
	if(left<right){
		int mid=(left+right)/2;
		mergeSort1(A,left,mid);
		mergeSort1(A,mid+1,right);
		merge2(A,left,mid,mid+1,right);
	}
}

1.2 非递归实现

//非递归实现
void mergeSort2(int A[],int n){
	//step为组内元素个数，step/2为左子区间元素个数，等号可以不取
	for(int step=2;step/2<=n;step*=2){
		//每step个元素一组，组内前step/2和后step/2个元素进行合并
		for(int i=1;i<=n;i+=step){
			int mid=i+step/2-1;	//左子区间元素个数为step/2 
			if(mid+1<=n){	//右子区间存在元素则合并 
				merge2(A,i,mid,mid+1,min(i+step-1,n));
			}
			//sort(A+i,A+min(i+step,n+1));
		} 
	} 
}

2 快速排序

选取最左边元素为主元

//对[left,right]进行划分 
int partition(int A[],int left,int right){
	int temp=A[left];
	while(left<right){
		while(left<right&&A[right]>temp) right--;
		A[left]=A[right];
		while(left<right&&A[left]<temp) left++;
		A[right]=A[left];
	}
	A[left]=temp;
	return left;
}

//快速排序 
void quickSort(int A[],int left,int right){
	if(left<right){
		int pos=partition(A,left,right);
		quickSort(A,left,pos-1);
		quickSort(A,pos+1,right);
	}
}

随机选取主元

//选取随机主元，对区间[left,right]进行划分
int randPartition(int A[],int left,int right){
	//生成[left,right]内的随机数
	int p=(round(1.0*rand()/RAND_MAX*(right-left)+left));
	swap(A[p],A[left]);
	int temp=A[left];
	while(left<right){
		while(left<right&&A[right]>temp) right--;
		A[left]=A[right];
		while(left<right&&A[left]<temp) left++;
		A[right]=A[left];
	}
	A[left]=temp;
	return left;
}

3 随机数

#include<stdlib.h>
#include<time.h>

srand((unsigned)time(NULL));
for(int i=0;i<10;i++)
	//生成10000-60000之间的随机数 
    printf("%d ",(int)(round(1.0*rand()/RAND_MAX*50000+10000)));
printf("n");

4 选取数组中第k大的数

//随机选择算法，从A[left,right]中找到第k大的数，并进行划分 
int randSelect(int A[],int left,int right,int k){
	if(left==right) return A[left];
	int p=randPartition(A,left,right);
	int m=p-left+1;
	if(k==m) return A[p];
	if(k<m)
		return randSelect(A,left,p-1,k);
	else
		return randSelect(A,p+1,right,k-m);
}

最后

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