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博主介紹：
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算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)書籍推薦

• 十大排序算法
• • 冒泡排序（Bubble Sort）
  • 選擇排序（Selection Sort）
  • 插入排序（Insertion Sort）
  • 快速排序（Quick Sort）
  • 歸并排序（Merge Sort）
  • 堆排序（Heap Sort）
  • 計數(shù)排序（Counting Sort）
  • 桶排序（Bucket Sort）
  • 基數(shù)排序（Radix Sort）
  • 希爾排序（Shell Sort）
• 圖書推薦 -《算法秘籍》

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專欄：《前沿技術(shù)文獻(xiàn)與圖書推薦》

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十大排序算法

以下是十種常見的排序算法及其C++代碼實(shí)現(xiàn)：

冒泡排序（Bubble Sort）

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]) {swap(arr[j], arr[j + 1]);}}}
}

選擇排序（Selection Sort）

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

插入排序（Insertion Sort）

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;}
}

快速排序（Quick Sort）

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

歸并排序（Merge Sort）

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);}
}

堆排序（Heap Sort）

void heapify(int arr[], int n, int i) {int largest = i;int left = 2 * i + 1;int right = 2 * i + 2;if (left < n && arr[left] > arr[largest]) {largest = left;}if (right < n && arr[right] > arr[largest]) {largest = right;}if (largest != i) {swap(arr[i], arr[largest]);heapify(arr, n, largest);}
}void heapSort(int arr[], int n) {for (int i = n / 2 - 1; i >= 0; i--) {heapify(arr, n, i);}for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {swap(arr[0], arr[i]);heapify(arr, i, 0);}
}

計數(shù)排序（Counting Sort）

void countingSort(int arr[], int n) {int maxVal = *max_element(arr, arr + n);int minVal = *min_element(arr, arr + n);int range = maxVal - minVal + 1;int count[range] = {0};for (int i = 0; i < n; i++) {count[arr[i] - minVal]++;}int index = 0;for (int i = 0; i < range; i++) {while (count[i] > 0) {arr[index++] = i + minVal;count[i]--;}}
}

桶排序（Bucket Sort）

void bucketSort(float arr[], int n) {float maxVal = *max_element(arr, arr + n);float minVal = *min_element(arr, arr + n);float range = maxVal - minVal;int bucketSize = range / n + 1;vector<vector<float>> buckets(n);for (int i = 0; i < n; i++) {float index = (arr[i] - minVal) / bucketSize;buckets[(int)index].push_back(arr[i]);}int index = 0;for (int i = 0; i < n; i++) {sort(buckets[i].begin(), buckets[i].end());for (int j = 0; j < buckets[i].size(); j++) {arr[index++] = buckets[i][j];}}
}

基數(shù)排序（Radix Sort）

void countingSortForRadix(int arr[], int n, int exp) {int output[n];int count[10] = {0};for (int i = 0; i < n; i++) {count[(arr[i] / exp) % 10]++;}for (int i = 1; i < 10; i++) {count[i] += count[i - 1];}for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {output[count[(arr[i] / exp) % 10] - 1] = arr[i];count[(arr[i] / exp) % 10]--;}for (int i = 0; i < n; i++) {arr[i] = output[i];}
}void radixSort(int arr[], int n) {int maxVal = *max_element(arr, arr + n);for (int exp = 1; maxVal / exp > 0; exp *= 10) {countingSortForRadix(arr, n, exp);}
}

希爾排序（Shell Sort）

void shellSort(int arr[], int n) {for (int gap = n / 2; gap > 0; gap /= 2) {for (int i = gap; i < n; i++) {int temp = arr[i];int j;for (j = i; j >= gap && arr[j - gap] > temp; j -= gap) {arr[j] = arr[j - gap];}arr[j] = temp;}}
}

圖書推薦 -《算法秘籍》

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法是計算機(jī)科學(xué)的基石，是計算機(jī)的靈魂，要想成為計算機(jī)專業(yè)人員，學(xué)習(xí)和掌握算法是十分必要的。不懂?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的人不可能寫出效率更高的代碼。計算機(jī)科學(xué)的很多新行業(yè)都離不開數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法作為基石，比如大數(shù)據(jù)、人工智能等。底層開發(fā)中也需要使用非常多的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法知識，以保證底層系統(tǒng)的穩(wěn)定性和高效性。

計算機(jī)科學(xué)家尼古拉斯·沃斯在計算機(jī)領(lǐng)域有一句人盡皆知的名言：

“算法+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)=程序”（Algorithms+Data Structures=Programs）

所以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法是程序員必須掌握的技能。尤其是到一些大公司面試的時候，算法更是一個少不了的環(huán)節(jié)，熟練掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，可以開拓我們的視野，提高我們的邏輯思維能力，在寫代碼和分析官方源碼的時候也非常有幫助。學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的一個好處就是：學(xué)完之后知識基本不會過時，可以永遠(yuǎn)為我們所用。大家都知道程序員需要不停地學(xué)習(xí)，因?yàn)橹R更新太快，記得在筆者（博哥）上大學(xué)和后來開始工作的時候，非常喜歡研究官方源碼和框架，如癡如醉，但很遺憾，現(xiàn)在很多框架都已被淘汰了，沒被淘汰的也被更新得面目全非，然后還要不停地學(xué)習(xí)其他新的框架。筆者一直在思考，能不能學(xué)習(xí)一種永不過時的知識。后來就接觸了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，這一接觸就是好多年，學(xué)的那么多知識依然沒有過時。比如KMP算法是在1977年被聯(lián)合發(fā)表的，那么多年過去了，這種算法依然沒有被淘汰，如果是一個框架，基本上很難保證那么多年還能存在，就算存在也會有大量的更新，還是需要不停地學(xué)習(xí)。

寫書的初衷及過程
筆者（博哥）具有10多年的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，2017年開始做算法試題并在公眾號發(fā)布試題講解，經(jīng)常游走在全球30多個算法網(wǎng)站之間，累計做題2000多道，對算法試題有自己獨(dú)特的解題思路和技巧。

筆者寫這本書的初衷是希望能夠幫助更多的程序員快速學(xué)習(xí)算法，我們都知道算法在整個IT行業(yè)算是比較難的，之前有很過程序員通過公眾號加筆者微信，請教關(guān)于算法的題，剛開始筆者一一進(jìn)行了回復(fù)，后來隨著咨詢量越來越大，筆者意識到大家迫切地需要算法相關(guān)知識的系統(tǒng)指導(dǎo)。結(jié)合筆者過往的寫作和從業(yè)經(jīng)歷，便著手寫一本算法書籍，希望能歐幫助大家更好地學(xué)習(xí)算法，于是這本《算法秘籍》就誕生了。

這本書的知識覆蓋范圍全面，總共分為13個章節(jié)，先是詳細(xì)介紹了常見的八大數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。后面都是我們比較常見的算法題，其中包括了二叉樹的Morris遍歷，KMP算法，馬拉車算法等經(jīng)典題型。

關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，大家普遍認(rèn)為難度較大的可能就是圖了，本書對圖的分類，圖的表示方式，圖的遍歷，以及圖的各種經(jīng)典算法比如迪杰斯特拉算法，普里姆算法，拓?fù)渑判虻榷加写罅拷榻B。

本書的內(nèi)容

本書以Java為描述語言，介紹了計算機(jī)編程中常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，主要內(nèi)容如下。

第1章：主要介紹了8種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包括數(shù)組、鏈表、隊列、棧、散列表、樹、堆、圖，然后每種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)又有細(xì)分，比如介紹樹的時候有完全二叉樹、滿二叉樹、二叉搜索樹、AVL樹、紅黑樹、字典樹、哈夫曼樹、線段樹、笛卡兒樹等。圖的介紹中也有一些經(jīng)典的算法，比如迪杰斯特拉算法、弗洛伊德算法、普里姆算法和克魯斯卡爾算法等。
第2章：介紹了幾種經(jīng)典排序算法，以及它們的穩(wěn)定性分析。
第3章：主要介紹了一些位運(yùn)算和常見操作符，還有一些簡單的操作和使用技巧，如有限狀態(tài)機(jī)和相關(guān)示例講解。
第4章：介紹了和樹有關(guān)的知識，比如樹的遍歷方式，包括DFS遍歷、Morris遍歷，以及BFS遍歷等。
第5章：分析了遞歸的原理和示例練習(xí)，可以把它看作是對一棵樹的DFS遍歷。
第6章：主要介紹了回溯算法的使用，然后得出回溯算法的使用模板，以及一些經(jīng)典示例，還有一些重復(fù)問題和不符合條件的修剪分支。
第7章：主要介紹貪心算法的使用和存在的不足。
第8章：分別介紹了相向雙指針、同向雙指針和快慢雙指針的使用技巧，還有滑動窗口的介紹和使用模板，以及大小可變窗口、固定窗口、只增不減窗口等。
第9章：主要介紹了BFS和DFS的使用模板和示例練習(xí)。
第10章：主要介紹了一維前綴和與二維前綴和的使用。
第11章：介紹動態(tài)規(guī)劃和一些經(jīng)典問題的講解，如背包問題、組合與排列問題等。
第12章：通過三國人物的故事，生動形象地介紹了并查集的使用、并查集優(yōu)化、并查集路徑壓縮以及合并優(yōu)化等。
第13章：介紹了其他一些經(jīng)典算法，比如KMP算法、馬拉車算法、算術(shù)表達(dá)式的運(yùn)算、牛頓迭代法求平方根、Base64編碼等。

聯(lián)合推薦

算法是編程的基石。本書以生動的案例，結(jié)合作者的豐富經(jīng)驗(yàn)，詮釋了算法學(xué)習(xí)的直觀與趣味性，對算法感興趣的開發(fā)者具有極高的參考價值。強(qiáng)烈推薦！

《算法秘籍》

王一博 著

購買鏈接： 雙十一限時五折，點(diǎn)擊購買

算法是編程的基石，開發(fā)的核心。

本書包含55個二維碼，300多分鐘視頻，100多個知識點(diǎn)，50多個示例，適合程序員、計算機(jī)專業(yè)相關(guān)師生，以及對算法感興趣的讀者。

這是一本關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的書，以Java為描述語言，介紹了計算機(jī)編程中常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法。全書共13章，講述了常見的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、排序算法、位運(yùn)算、樹、遞歸、回溯算法、貪心算法、雙指針和滑動窗口、BFS和DFS、前綴和、動態(tài)規(guī)劃、并查集、其他經(jīng)典算法等知識。本書內(nèi)容豐富，實(shí)用性強(qiáng)，通過示例練習(xí)和問題分析等方式，詳細(xì)講解了與算法有關(guān)的知識點(diǎn)。本書附贈視頻講解二維碼，以及源代碼。

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