如何使用C++实现排序算法？

在C++中，实现排序算法有多种方法。接下来，我们将介绍一些基本的排序算法及其实现。

1.冒泡排序

冒泡排序是一种简单的排序算法，它重复地遍历要排序的列表，比较相邻的元素并交换它们的位置，直到整个列表都被排序。冒泡排序的时间复杂度为O(n²)。

示例代码：

void bubbleSort(int arr[], int n) {
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
        for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
}

2.选择排序

选择排序是一种简单的排序算法，它每次找到未排序部分的最小元素，并将其放到已排序部分的末尾。选择排序的时间复杂度为O(n²)。

示例代码：

void selectionSort(int arr[], int n) {
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
        int min_index = i;
        for (int j = i + 1; j < n; j++) {
            if (arr[j] < arr[min_index]) {
                min_index = j;
            }
        }
        int temp = arr[i];
        arr[i] = arr[min_index];
        arr[min_index] = temp;
    }
}

3.插入排序

插入排序是一种简单的排序算法，它将未排序部分中的每一个元素插入到已排序部分中的正确位置。插入排序的时间复杂度为O(n²)。

示例代码：

void insertionSort(int arr[], int n) {
    for (int i = 1; i < n; i++) {
        int key = arr[i];
        int j = i - 1;
        while (j >= 0 && arr[j] > key) {
            arr[j + 1] = arr[j];
            j--;
        }
        arr[j + 1] = key;
    }
}

4.快速排序

快速排序是一种常用的排序算法，它采用分治的思想，通过选取一个轴值（pivot），将列表划分为两个子列表，其中一个子列表中的所有元素都比轴值小，另一个子列表中的所有元素都比轴值大。然后，在子列表中再进行递归快速排序。快速排序的时间复杂度为O(nlogn)。

示例代码：

int partition(int arr[], int low, int high) {
    int pivot = arr[high];
    int i = low - 1;
    for (int j = low; j < high; j++) {
        if (arr[j] < pivot) {
            i++;
            int temp = arr[i];
            arr[i] = arr[j];
            arr[j] = temp;
        }
    }
    int temp = arr[i + 1];
    arr[i + 1] = arr[high];
    arr[high] = temp;
    return i + 1;
}

void quickSort(int arr[], int low, int high) {
    if (low < high) {
        int pi = partition(arr, low, high);
        quickSort(arr, low, pi - 1);
        quickSort(arr, pi + 1, high);
    }
}

5.归并排序

归并排序是一种常用的排序算法，它采用分治的思想，将列表分成两个子列表，其中每个子列表都尽可能地有序，然后递归地合并这两个子列表，直到整个列表被合并为一个有序列表。归并排序的时间复杂度为O(nlogn)。

示例代码：

void merge(int arr[], int l, int m, int r) {
    int n1 = m - l + 1;
    int n2 = r - m;
    int L[n1], R[n2];
    for (int i = 0; i < n1; i++) {
        L[i] = arr[l + i];
    }
    for (int j = 0; j < n2; j++) {
        R[j] = arr[m + 1 + j];
    }
    int i = 0, j = 0, k = l;
    while (i < n1 && j < n2) {
        if (L[i] <= R[j]) {
            arr[k] = L[i];
            i++;
        } else {
            arr[k] = R[j];
            j++;
        }
        k++;
    }
    while (i < n1) {
        arr[k] = L[i];
        i++;
        k++;
    }
    while (j < n2) {
        arr[k] = R[j];
        j++;
        k++;
    }
}

void mergeSort(int arr[], int l, int r) {
    if (l < r) {
        int m = l + (r - l) / 2;
        mergeSort(arr, l, m);
        mergeSort(arr, m + 1, r);
        merge(arr, l, m, r);
    }
}

以上是常用的几种排序算法，它们在实现上有一些不同，但这些算法的基本思想都是通过比较元素并交换它们的位置来达到排序的目的。在实际应用中，需要根据数据量大小、数组的初始状态和排序方向等因素选择适当的算法。