排序（sort）

排序的目的是让一组无序的对象变成有序（升序、降序），排序在面试中很容易被问道。排序之所以这么重要是因为排序是解决大部分问题的第一步，一些看似复杂的问题当数据有序的时候就变的简单，例如查找问题，如果数组有序可以使用搞笑的折半查找。

需要提出，这篇文章并不介绍排序，什么插入、冒泡、希尔等算法，我们都不会介绍，我们的目的是给出最常见的关于排序的面试题目，俗称押题，当然希望每个人都能研究每一个题目，在面试过程中遇到排序问题，都可以解决。

1. 快速排序

题目: 这是面试中最常见的问题，手写快排，面试官主要是考查候选人的算法基本工。
公司: 爱奇艺，某金融公司

template<class T>
static bool cmp(const T a, const T b) {return a < b;
}template<class T>
int Poivt(T list[], int start,int end, bool (*cmp)(T, T)=cmp) {int t = randint(start, end);swap(list[t],list[start]);int p,i,j;i = start+1;j = end;p = start;while(1) {while(i<end && cmp(list[i],list[p])) ++i;while(j>start && !cmp(list[j],list[p])) --j;if(j<=i) break;else{swap(list[i],list[j]);++i;--j;}}swap(list[j],list[p]);return j;
}// qsort
template<class T>
void QuickSort(T list[], int start,int end, bool (*cmp)(T, T)=cmp) {if(start>=end) return;int p = Poivt(list,start,end,cmp);QuickSort(list,start,p-1,cmp);QuickSort(list,p+1,end,cmp);
}

2. 堆排序

题目: 手写堆排序
公司: 阿里

// 第一步建立最大堆， 下标从1开始 A[1..n]
void BuildMaxHeap(int *A, int n, int &heapsize){heapsize=n; //全局变量，表示最大堆的大小for(int i = n/2; i > 1; i --){        MaxheapFY(A, i);}
}// heapsort
void HeapSort(int *A,int n){BuildMaxHeap(A,n);//建立最大堆for(int i = n;i >= 1;i --){swap(A[0],A[i]);        heapsize --;MaxheapFY(A, 1);}
}// 维护位置i最大堆的性质
void MaxheapFY(int *A, int i){int l,r,now;l = i * 2;r = i * 2 + 1;now = i;if(l <= heapsize && A[l] > A[now]) {now = l;}if(r <= heapsize && A[r] > A[now]){now = r;}if(now != i){swap(A[i], A[now]);MaxheapFY(A, now);    }
}

3. 归并排序

题目: 手写归并排序

template<class T>
void Merge(T list[], int start, int mid, int end, bool (*cmp)(T, T)=cmp) {T *temp = new T[end-start+1];int i=start,j=mid+1,k=0;while(i<=mid && j<=end) {if(cmp(list[i],list[j])) temp[k++] = list[i++];else temp[k++] = list[j++];}while(i<=mid) {temp[k++] = list[i++];}while(j<=end) {temp[k++] = list[j++];}// copy for(i=start;i<=end;i++){list[i] = temp[i-start];}delete [] temp;
}// MergeSortUtil
template<class T>
void MergeSortUtil(T list[], int start,int end, bool (*cmp)(T, T)=cmp) {if(start>=end) return;int mid = (start+end) / 2;MergeSortUtil(list,start,mid,cmp);MergeSortUtil(list,mid+1,end,cmp);Merge(list,start,mid,end,cmp);
}

4. 实现多路归并排序

题目: 实现常用的多路归并排序(使用最大堆，或者优先队列)
公司: 百度，360

// vec中每一个vector都是有序的
vector<int> MultMerge(vector<vector<int> > vec, vector<int> &result) {int n = vec.size();priority_queue<int, vector<int>, greater<int> > q;vector<vector<int>::iterator> vec_it;for(int i = 0; i < n; i ++) {vector<int>::iterator it = vec[i].begin();vec_it.push_back(it);}for(int i = 0; i < n; i ++) {if(q.size() < k && vec_it[i] != vec[i].end()) {q.push(*(vec_it[i]));}}while(q.size()) {int cand = q.top();q.pop();result.push_back(cand);int index = 0;for(int i = 0; i < n; i ++) {if(vec_it[i] != vec[i].end() && cand == *(vec_it[i])) {index = i;vec_it[index] ++;break;}}if(vec_it[index] != vec[index].end()) {q.push(*(vec_it[index]));}}return result;
}

5. 单链表插入排序

题目: 单链表的插入排序（升序）。
公司: 百度

struct Node {int data;struct Node * next;
};void InsertLinked(Node** sorted, Node* tmp) {Node* cur;// 当前插入节点是最小的值if(*sorted == NULL || tmp->data <= (*sorted)->data) {tmp->next = *sorted;*sorted = tmp;}else { // 找到插入的位置cur = *sorted;while(cur->next != NULL && tmp->data > cur->next->data) {cur = cur->next;}tmp->next = cur->next;cur->next = tmp;}
}void InsertSort(Node** head) {// 有序链表Node *sorted = NULL;Node * cur = *head;while(cur != NULL) {Node *next = cur->next;// 将cur插入到sorted中，这是一个有序的链表InsertLinked(&sorted, cur);cur = next;}*head = sorted;
}

6. 单链表归并排序

题目: 单链表的归并排序。
公司: 百度

void MergeSort(Node **head_ref) {Node *head  = *head_ref;Node *left;Node *right;// 判断是否是nullif(head == NULL || head->next == NULL) {return;}// 链表分成两个部分，left 和 rightsplit(head, &left, &right);MergeSort(left);MergeSort(right);*head_ref = Merge(left, right);
}// 左右各一半，
void split(Node *head, Node **left, Node **right) {//1. 先计算长度n，分别选择前一半和后一半。//2. 使用快慢指针，各取一半int n = 0;Node *cur = head;while(cur != NULL) {n ++;}*left = head;int k = n / 2;cur = head;Node *p = NULL;while(k--) {p = cur;cur = cur->next;}p->next = NULL;*right = cur;
}Node* Merge(Node *left, Node *right) {// merge right to leftNode *head = NULL;head->data = -1;Node *p = head;    while(left != NULL && right != NULL) {if(left->data <= right->data) {p->next = left;left = left->next;}else {p->next = right;right = right->next;}p = p->next;}if(left != NULL) {p->next = left;}if(right != NULL) {p->next = right;}return head->next;
}

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