#include<stdio.h>
#include<iostream>
#include <cstdlib>
#include <time.h>
#define max 50 
using namespace std;

//冒泡排序 
void BubbleSort(int A[],int n){
	int i,j;
	int temp;
	for(i=0;i<n-1;i++){
		for(j=0;j<n-i-1;j++){
			if(A[j]>A[j+1])
			{
				temp=A[j];
				A[j]=A[j+1];
				A[j+1]=temp;
			}
		}
	}
}

//直接插入排序
void InserSort(int A[],int n){
	int i,j;
	for(i=2;i<=n;i++)     //将A2~An插入前面已经排序序列 
		if(A[i]<A[i-1]){  //若Ai关键码小于其前驱，将Ai插入有序表 
			A[0]=A[i];    //复制为哨兵A0不存放元素 
			for(j=i-1;A[0]<A[j];j--)//从后往前查找待插入位置 
			A[j+1]=A[j];   //向后挪位 
		A[j+1]=A[0];      //复制到插入位置
		}	
}    

//折半插入排序
void Insert_Half_Sort(int A[],int n){
	int low,high,mid;
	int i,j;
	for(i=2;i<=n;i++){  //将A2~An插入前面已经排序序列 
		A[0]=A[i];      //将Ai暂存到A0 
		low=1;          //设置默认查找范围 
		high=i-1;
		while(low<=high){       //折半查找（默认增序） 
			mid=(low+high)/2;   //取中间点 
			if(A[mid]>A[0])    //查找左子表 
			   high=mid-1;
			else              //查找右子表 
			   low=mid+1;
		}
		for(j=i-1;j>=high;j--)
		   A[j+1]=A[j];      //统一后移元素 
		   
		A[high+1]=A[0];		//插入操作		
	}
} 

//希尔排序
void ShellSort(int A[],int n){
	//A[0]只是暂存单元，不是哨兵，当j<=0时，插入位置已到 
	int dk;//步长 
	int i,j;
	for(dk=n/2;dk>=1;dk=dk/2)   //步长变化 
	   for(i=dk+1;i<=n;i++)
	      if(A[i]<A[i-dk]){     //需将Ai插入有序增量子表 
	      	A[0]=A[i];          //暂存在A0 
	      	for(j=i-dk;j>0&&A[0]<A[j];j-=dk)
	      	    A[j+dk]=A[j];   //记录后移，查找插入位置 
	      	A[j+dk]=A[0];       //插入 
		   }
}


//快速排序 
int Partition(int A[],int low,int high){  //划分算法，一趟划分 
	int pivot=A[low];        //当前表中第一个元素设为枢轴，对表进行划分 
	while(low<high){         //循环跳出条件 
		 while(low<high&&A[high]>=pivot) 
		     --high;
	     A[low]=A[high];  //比枢纽小的移动到左端 
	     while(low<high&&A[low]<=pivot)
	        ++low;
	     A[high]=A[low];//比枢纽大的移动到右端 
	}
	A[low]=pivot;//枢轴元素存放到最终位置 
	
	return low;  //返回存放枢轴的最终位置 
}
void QuickSort(int A[],int low,int high){	
	if(low<high){  //跳出递归条件 
     //Partition()就是划分操作，将表A[low...high]划分为满足上述条件的两个子表 
		int pivotpos=Partition(A,low,high);//划分 	
		QuickSort(A,low,pivotpos-1);       //对两个子表进行递归排序 		
		QuickSort(A,pivotpos+1,high);

	}
}


//选择排序
void SelectSort(int A[],int n){
	int i,j,min,temp;
	for(i=0;i<n-1;i++){ //一共进行n-1趟 
		min=i;          //记录最小元素位置 
		for(j=i+1;j<n;j++){  //在A[i...n-1]中选择最小的元素 
			if(A[j]<A[min])  //更新最小元素位置 
			   min=j;        
		}
		if(min!=i)
		  {
		  temp=A[min];
		  A[min]=A[i];
		  A[i]=temp;
		  }
	} 
} 


//堆排序
void HeadAdjust(int A[],int k,int n){
	//函数HeadAdjust将元素k为根的子树进行调整 
	int i;
	A[0]=A[k];  //A[0]暂存子树的根结点 
	for(i=2*k;i<=n;i*=2){//沿key（关键字）较大的子节点向下筛选 
		if(i<n&&A[i]<A[i+1])  
		  i++;//取key较大的子结点的下标 
		if(A[0]>=A[i])
		  break;  //筛选结束 
		else{
			A[k]=A[i]; //将Ai调整到双亲结点上 
			k=i; //修改k值，继续向下筛选 
		} 
	} 
	A[k]=A[0];//被筛选结点的值放入最终位置 
}
//建立大根堆 
void BuildMaxHeap(int A[],int n){
	int i;
	for(i=n/2;i>0;i--){ //从i=[n/2]~1反复调整堆 
		HeadAdjust(A,i,n); 
	}
} 

void HeapSort(int A[],int n){
	int i;
	int temp;
	BuildMaxHeap(A,n);//初始建堆 
	for(i=n;i>1;i--){//n-1趟交换和建堆过程 
		temp=A[i];
		A[i]=A[1];
		A[1]=temp;
		HeadAdjust(A,1,i-1);//调整，把剩余i-1个元素整理成堆 
	}
}



//归并排序 
//int Help[max];//辅助数组
int *Help=(int *)malloc((max+1)*sizeof(int)); //辅助数组
void Merge(int A[],int low,int mid,int high){
	//表A的两段A[low..mid],A[mid+1...high]各自有序，将他们合并成一个有序表 
	int k;
	int i,j;
	for(k=low;k<=high;k++)
	   Help[k]=A[k];    //A中所有元素复制到help中 
	for(i=low,j=mid+1,k=i;i<=mid&&j<=high;k++){
		if(Help[i]<=Help[j])  //比较数组Help的左右两段元素 
		   A[k]=Help[i++];    //将较小值复制到A中 
		else
		   A[k]=Help[j++];
	}//if
	
	while(i<=mid)        //若第一个表未检测完 ，复制  
	   A[k++]=Help[i++];
	while(j<=high)        //若第二个表未检测完 ，复制  
	   A[k++]=Help[j++];
	   
} 

void MergeSort(int A[],int low,int high){

	int mid;
	if(low<high){
		mid=(low+high)/2;   //从中间划分两个子序列 
		MergeSort(A,low,mid);		//对左侧子序列进行递归排序 
		MergeSort(A,mid+1,high);    //对右侧子序列进行递归排序 
		Merge(A,low,mid,high);//归并 
	}
}

/*
//折半查找
int Search_Half_find(int A[],int n,int key){
	int low=0,high=n-1,mid;
	while(low<=high){
		mid=(low+high)/2;
		if(A[mid]==key)
		    return mid;
		else if(A[mid]>key)
		    high=mid-1;
		else
			low=mid+1;
	}
	return -1;
} 

*/


//顺序查找
int Search_Seq(int A[],int n,int key){
	int i,j;
	i=0;
	while(i<n){		   	   
	if(A[i]==key)
	    return i;	   
	   i++;
	   }
	return  -1;
} 



int main()
{
	int A[max],B[max],C[max],D[max],E[max],F[max],G[max],H[max];
	int n;
	int i,j;
	int x; 
	
	cout<<"输入一个不大于50的数"<<endl;
	cin>>n; 
	//随机数
	srand(time(NULL));
	cout<<"-----数组A--随机赋值后"<<endl; 
	for(i=0;i<n;i++)
	  {
	  A[i]=rand()%100;
	  cout<<A[i]<<" ";
	  } 
	cout<<"\n-----数组A--使用冒泡排序后"<<endl;
	  //冒泡排序 	  
	 BubbleSort(A,n);	 	 
	 for(i=0;i<n;i++)
	   cout<<A[i]<<" ";	   
	cout<<endl;
	cout<<endl;
	//折半查找
	/*srand(time(NULL));
	x=rand()%50; 
	cout<<"-----随机生成查找的值X= "<<x<<"\n-----在A中使用折半查找的结果"<<endl; 
	j=Search_Half_find(A,n,x);	
	if(j!=-1)
	cout<<j<<endl;
	else
	cout<<"erro"<<endl;
	cout<<endl;*/
	
	
	cout<<"-----数组B--随机赋值后"<<endl; 
	for(i=1;i<=n;i++)
	  {
	  B[i]=rand()%100;
	  cout<<B[i]<<" ";
	  } 
	  cout<<endl;
	  //插入排序
	  cout<<"-----插入排序后----"<<endl; 
	  InserSort(B,n);
	  for(i=1;i<=n;i++)
	   cout<<B[i]<<" ";	   
	cout<<endl;
	cout<<endl;
	
	
	cout<<"-----数组C--随机赋值后"<<endl; 
	for(i=1;i<=n;i++)
	  {
	  C[i]=rand()%100;
	  cout<<C[i]<<" ";
	  } 
	  cout<<endl;
	//折半插入排序
	  cout<<"-----选择插入排序后----"<<endl; 
	  Insert_Half_Sort(C,n);
	  for(i=1;i<=n;i++)
	   cout<<C[i]<<" ";	   
	cout<<endl;
	cout<<endl;
	
	
	cout<<"-----数组D--随机赋值后"<<endl; 
	for(i=1;i<=n;i++){
	  D[i]=rand()%100;
	  cout<<D[i]<<" ";
	} 
	cout<<endl;
	//希尔排序
	cout<<"-----希尔排序后----"<<endl; 
	ShellSort(D,n);
	for(i=1;i<=n;i++)
	    cout<<D[i]<<" ";	   
	cout<<endl;
	cout<<endl;
	
	cout<<"-----数组E--随机赋值后"<<endl; 
	for(i=1;i<=n;i++)
	  {
	  E[i]=rand()%100;
	  cout<<E[i]<<" ";
	  } 
	  cout<<endl;
	//快速排序 
	  cout<<"-----快速排序 后----"<<endl; 
	  QuickSort(E,1,n);
	  for(i=1;i<=n;i++)
	   cout<<E[i]<<" ";	   
	cout<<endl;
	cout<<endl;
	
	
	cout<<"-----数组F--随机赋值后"<<endl; 
	for(i=0;i<n;i++)
	  {
	  F[i]=rand()%100;
	  cout<<F[i]<<" ";
	  } 
	  cout<<endl;
	//简单选择排序 
	  cout<<"-----简单选择排序后----"<<endl; 
	  SelectSort(F,n);	  
	  for(i=0;i<n;i++)
	   cout<<F[i]<<" ";	   
	cout<<endl;
	cout<<endl;
	
	
	cout<<"-----数组G--随机赋值后"<<endl; 
	for(i=1;i<=n;i++)
	  {
	  G[i]=rand()%100;
	  cout<<G[i]<<" ";
	  } 
	  cout<<endl;
	//堆排序 
	  cout<<"-----堆排序后----"<<endl; 
	  HeapSort(G,n);	  
	  for(i=1;i<=n;i++)
	   cout<<G[i]<<" ";	   
	cout<<endl;
	cout<<endl;
	
	
	cout<<"-----数组H--随机赋值后"<<endl; 
	for(i=1;i<=n;i++)
	  {
	  H[i]=rand()%100;
	  cout<<H[i]<<" ";
	  } 
	  cout<<endl;
	//归并排序 
	  cout<<"-----归并排序 ----"<<endl; 
	  MergeSort(H,1,n);	  
	  for(i=1;i<=n;i++)
	   cout<<H[i]<<" ";	   
	cout<<endl;
	cout<<endl;
	

	   return 0;
 } 

运行结果：