以下是八大排序算法的C++模板代码

cpp
#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;



// 冒泡排序
template<typename T>
void bubbleSort(vector<T>& arr) {
    int n = arr.size();
    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]);
            }
        }
    }
}

// 选择排序
template<typename T>
void selectionSort(vector<T>& arr) {
    int n = arr.size();
    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
template<typename T>
void insertionSort(vector<T>& arr) {
    int n = arr.size();
    for (int i = 1; i < n; i++) {
        T key = arr[i];
        int j = i - 1;
        while (j >= 0 && arr[j] > key) {
            arr[j + 1] = arr[j];
            j--;
        }
        arr[j + 1] = key;
    }
}

// 希尔排序
template<typename T>
void shellSort(vector<T>& arr) {
    int n = arr.size();
    for (int gap = n / 2; gap > 0; gap /= 2) {
        for (int i = gap; i < n; i++) {
            T temp = arr[i];
            int j;
            for (j = i; j >= gap && arr[j - gap] > temp; j -= gap) {
                arr[j] = arr[j - gap];
            }
            arr[j] = temp;
        }
    }
}

// 归并排序
template<typename T>
void merge(vector<T>& arr, int left, int mid, int right) {
    int n1 = mid - left + 1;
    int n2 = right - mid;

    vector<T> L(n1), R(n2);

    for (int i = 0; i < n1; i++) {
        L[i] = arr[left + i];
    }
    for (int i = 0; i < n2; i++) {
        R[i] = arr[mid + 1 + i];
    }

    int i = 0, j = 0, k = left;
    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++;
    }
}

template<typename T>
void mergeSort(vector<T>& arr, int left, int right) {
    if (left < right) {
        int mid = left + (right - left) / 2;
        mergeSort(arr, left, mid);
        mergeSort(arr, mid + 1, right);
        merge(arr, left, mid, right);
    }
}

// 快速排序
template<typename T>
int partition(vector<T>& arr, int low, int high) {
    T pivot = arr[high];
    int i = low - 1;
    for (int j = low; j < high; j++) {
        if (arr[j] < pivot) {
            i++;
            swap(arr[i], arr[j]);
        }
    }
    swap(arr[i + 1], arr[high]);
    return i + 1;
}

template<typename T>
void quickSort(vector<T>& arr, int low, int high) {
    if (low < high) {
        int pi = partition(arr, low, high);
        quickSort(arr, low, pi - 1);
        quickSort(arr, pi + 1, high);
    }
}

// 堆排序
template<typename T>
void heapify(vector<T>& 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);
    }
}

template<typename T>
void heapSort(vector<T>& arr) {
    int n = arr.size();

    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);
    }
}

// 计数排序
template<typename T>
void countingSort(vector<T>& arr) {
    T maxVal = *max_element(arr.begin(), arr.end());



    int n = arr.size();
    vector<T> output(n);
    vector<int> count(maxVal + 1, 0);

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        count[arr[i]]++;
    }

    for (int i = 1; i <= maxVal; i++) {
        count[i] += count[i - 1];
    }

    for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {
        output[count[arr[i]] - 1] = arr[i];
        count[arr[i]]--;
    }

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        arr[i] = output[i];
    }
}

int main() {
    // 示例用法
    vector<int> arr = {9, 5, 7, 1, 3};
    
    // 冒泡排序
    bubbleSort(arr);
    cout << "冒泡排序结果：";
    for (auto num : arr) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;
    
    // 选择排序
    selectionSort(arr);
    cout << "选择排序结果：";
    for (auto num : arr) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;
    
    // 插入排序
    insertionSort(arr);
    cout << "插入排序结果：";
    for (auto num : arr) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;
    
    // 希尔排序
    shellSort(arr);
    cout << "希尔排序结果：";
    for (auto num : arr) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;
    
    // 归并排序
    mergeSort(arr, 0, arr.size() - 1);
    cout << "归并排序结果：";
    for (auto num : arr) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;
    
    // 快速排序
    quickSort(arr, 0, arr.size() - 1);
    cout << "快速排序结果：";
    for (auto num : arr) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;
    
    // 堆排序
    heapSort(arr);
    cout << "堆排序结果：";
    for (auto num : arr) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;
    
    // 计数排序
    countingSort(arr);
    cout << "计数排序结果：";
    for (auto num : arr) {
        cout << num << " ";
    }
    cout << endl;
    
    return 0;
}

• 冒泡排序（Bubble Sort）：通过相邻元素的比较和交换，每次将最大的元素冒泡到数组的末尾。

• 选择排序（Selection Sort）：每次从未排序的部分中选择最小的元素，放到已排序部分的末尾。

• 插入排序（Insertion Sort）：将未排序部分的元素逐个插入到已排序部分的合适位置。

• 希尔排序（Shell Sort）：对插入排序的改进版本，通过比较相隔一定间隔的元素进行排序，逐渐减小间隔直到为1，最后进行一次普通插入排序。

• 归并排序（Merge Sort）：将数组递归地分为两个子数组，分别进行排序，然后将两个有序的子数组归并成一个有序的数组。

• 快速排序（Quick Sort）：选择一个元素作为基准，将小于基准的元素放到基准的左边，大于基准的元素放到基准的右边，然后对左右两个子数组递归地进行快速排序。

• 堆排序（Heap Sort）：通过构建最大堆（或最小堆），将堆顶元素与最后一个元素交换，然后对剩余元素重新构建堆，重复这个过程直到所有元素都有序。

• 计数排序（Counting Sort）：适用于元素范围较小的整数排序，通过统计每个元素出现的次数，然后按照计数的顺序重新排列元素。