Don Kaban

Допустим, придумал улучшенную реализацию пузырьковой сортировки.

Смешно.

Возраст в годах - диапазон, скажем 120 лет. 8 бит. Гистограмма. O(n), точнее просто N :)
Массив на 120 элементов, один проход, вывод.

Там нет соли. Читать -
https://ru.wikipedia.org/wiki/Двоичное_дерево
https://ru.wikipedia.org/wiki/Граф_(математика)

для начала. Там есть ссылки, как ни странно.

Книжка - www.springer.com/computer/image+processing/journal...
Пример - docs.opencv.org/doc/tutorials/imgproc/histograms/t...

https://ru.wikipedia.org/wiki/Шум_Перлина, одномерный случай

Или выбрать нужное распределение.

Увеличение динамического диапазона. Ищем min/max в массиве Приводим все числа из диапазона [min...max] в диапазон [0..max] (или, если нужен максимальный размах в [0..0xFF]), ну нормализуем то есть.

И при чем тут тригонометрия, кстати?

Отличный способ разобраться - goo.gl/2q3nyK

Вы, пожалуйста определите задачу. То есть входные данные понятны. На выходе то что? Комбинаторное объединение? Все перестанорвки?

Самое простое, "interview-ready" и просто правильное - использовать стандартную библиотеку.
std::includes(a.begin(), a.end(), b.begin(), b.end())

en.cppreference.com/w/cpp/algorithm/includes

P.S. Да и вообще, почитать en.cppreference.com/w/cpp/algorithm, там масса занимательного :)