C语言实现七种排序算法-阿里云开发者社区

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C语言实现七种排序算法

简介:
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(1)“冒泡法” 

冒泡法大家都较熟悉。其原理为从a[0]开始,依次将其和后面的元素比较,若a[0]>a[i],则交换它们,一直比较到a[n]。同理对a[1],a[2],...a[n-1]处理,即完成排序。下面列出其代码:

void bubble(int *a,int n) /*定义两个参数:数组首地址与数组大小*/ 

{ 

int i,j,temp; 

for(i=0;i<n-1;i++) 

for(j=i+1;j<n;j++) /*注意循环的上下限*/ 

if(a[i]>a[j]) { 

temp=a[i]; 

a[i]=a[j]; 

a[j]=temp; 

} 

} 

冒泡法原理简单,但其缺点是交换次数多,效率低。 

下面介绍一种源自冒泡法但更有效率的方法“选择法”。 

(2)“选择法” 

选择法循环过程与冒泡法一致,它还定义了记号k=i,然后依次把a[k]同后面元素比较,若a[k]>a[j],则使k=j.最后看看k=i是否还成立,不成立则交换a[k],a[i],这样就比冒泡法省下许多无用的交换,提高了效率。

void choise(int *a,int n) 

{ 

int i,j,k,temp; 

for(i=0;i<n-1;i++) { 

k=i; /*给记号赋值*/ 

for(j=i+1;j<n;j++) 

if(a[k]>a[j]) k=j; /*是k总是指向最小元素*/ 

if(i!=k) { /*当k!=i是才交换,否则a[i]即为最小*/ 

temp=a[i]; 

a[i]=a[k]; 

a[k]=temp; 

} 

} 

} 

选择法比冒泡法效率更高,但说到高效率,非“快速法”莫属,现在就让我们来了解它。 

(3)“快速法” 

快速法定义了三个参数,(数组首地址*a,要排序数组起始元素下标i,要排序数组结束元素下标j). 它首先选一个数组元素(一般为a[(i+j)/2],即中间元素)作为参照,把比它小的元素放到它的左边,比它大的放在右边。然后运用递归,在将它左,右两个子数组排序,最后完成整个数组的排序。下面分析其代码:

void quick(int *a,int i,int j) 

{ 

int m,n,temp; 

int k; 

m=i; 

n=j; 

k=a[(i+j)/2]; /*选取的参照*/ 

do { 

while(a[m]<k&&m<j) m++; /* 从左到右找比k大的元素*/ 

while(a[n]>k&&n>i) n--; /* 从右到左找比k小的元素*/ 

if(m<=n) { /*若找到且满足条件,则交换*/ 

temp=a[m]; 

a[m]=a[n]; 

a[n]=temp; 

m++; 

n--; 

} 

}while(m<=n); 

if(m<j) quick(a,m,j); /*运用递归*/ 

if(n>i) quick(a,i,n); 

} 

(4)“插入法” 

插入法是一种比较直观的排序方法。它首先把数组头两个元素排好序,再依次把后面的元素插入适当的位置。把数组元素插完也就完成了排序。

void insert(int *a,int n) 

{ 

int i,j,temp; 

for(i=1;i<n;i++) { 

temp=a[i]; /*temp为要插入的元素*/ 

j=i-1; 

while(j>=0&&temp<a[j]) { /*从a[i-1]开始找比a[i]小的数,同时把数组元素向后移*/ 

a[j+1]=a[j]; 

j--; 

} 

a[j+1]=temp; /*插入*/ 

} 

} 

(5)“shell法” 

shell法是一个叫 shell 的美国人与1969年发明的。它首先把相距k(k>=1)的那几个元素排好序,再缩小k值(一般取其一半),再排序,直到k=1时完成排序。下面让我们来分析其代码:

void shell(int *a,int n) 

{ 

int i,j,k,x; 

k=n/2; /*间距值*/ 

while(k>=1) { 

for(i=k;i<n;i++) { 

x=a[i]; 

j=i-k; 

while(j>=0&&x<a[j]) { 

a[j+k]=a[j]; 

j-=k; 

} 

a[j+k]=x; 

} 

k/=2; /*缩小间距值*/ 

} 

} 

上面我们已经对几种排序法作了介绍,现在让我们写个主函数检验一下。 

#include<stdio.h> 

/*别偷懒,下面的"..."代表函数体,自己加上去哦!*/ 

void bubble(int *a,int n) 

{ 

... 

} 

void choise(int *a,int n) 

{ 

... 

} 

void quick(int *a,int i,int j) 

{ 

... 

} 

void insert(int *a,int n) 

{ 

... 

} 

void shell(int *a,int n) 

{ 

... 

} 

/*为了打印方便,我们写一个print吧。*/[code]

void print(int *a,int n) 

{ 

int i; 

for(i=0;i<n;i++) 

printf("%5d",a[i]); 

printf("\n"); 

} 

main() 

{ /*为了公平,我们给每个函数定义一个相同数组*/ 

int a1[]={13,0,5,8,1,7,21,50,9,2}; 

int a2[]={13,0,5,8,1,7,21,50,9,2}; 

int a3[]={13,0,5,8,1,7,21,50,9,2}; 

int a4[]={13,0,5,8,1,7,21,50,9,2}; 

int a5[]={13,0,5,8,1,7,21,50,9,2}; 

printf("the original list:"); 

print(a1,10); 

printf("according to bubble:"); 

bubble(a1,10); 

print(a1,10); 

printf("according to choise:"); 

choise(a2,10); 

print(a2,10); 

printf("according to quick:"); 

quick(a3,0,9); 

print(a3,10); 

printf("according to insert:"); 

insert(a4,10); 

print(a4,10); 

printf("according to shell:"); 

shell(a5,10); 

print(a5,10); 

}









本文转自 知止内明 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/357712148/1962777,如需转载请自行联系原作者

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