c精典语言算法.docx
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c精典语言算法
见排序算法（冒泡，选择，快速）的C语言实现
要实现这几种算法的关键是要熟悉算法的思想。
简单的说，冒泡排序，就如名字说的，每经过一轮排序，将最大的数沉到最底部。
选择排序的思想是将整个数列，分为有序区和无序区。
每轮排序，将无序区里的最小数移入到有序区。
快速排序的思想是以一个数为中心，通常这个数是该数列第一个数，将整个数列分为两个部分，一个部分是大于这个数的区域，一个部分是小于这个数的区域。
然后再对这两个部分的数列分别排序。
如果将数列分为两个部分是通过，一方面从后向前的搜索，另一方面从前向后的搜索来实现的。
具体的参考后面的来自XX百科的文档。
从这几个简单的排序算法上看，有几个特点：
冒泡排序是最简单的，也是最稳定的算法。
选择排序不太稳定，但是效率上较冒泡还是有较大的提升。
其实在分析的过程中就能发现，选择排序和冒泡排序相比，中间少了很多的交换过程，和比较的次数，这个应该是时间较少的原因。
选择排序能够满足一般的使用。
当比较的数超过以万为单位时，选择排序也还是要一点时间的。
快速排序据说是最快的。
这个可以从思想上看的出来。
，当记录较多的时候，快速排序的比较循环次数比上面2个都要少。
但是在具体的实现过程中，并不见得如此。
这是因为递归效率的低下导致的。
当然，估计在实际使用过的过程，快速排序估计都会使用非递归操作栈的方式来实现。
那样应该会效率高伤不少。
估计我会在后期出一个快速排序的非递归实现来真正比较它们3个性能。
在下面的程序中，可以通过调高N的数字就能看的出来冒泡排序和选择排序性能的差异。
在N较小，大概几百的时候，是看不出来的。
N较大的的时候，比如N=1000或者N=10000的时候，快速排序的递归实现就会卡死在那里了，出不了结果。
以下是具体的代码：
/*
**常见排序算法比较
*/
#include
#include
#include
#include
#defineN10
#defineDemo1
voidBubbleSort（intarr[],intn）;
voidSelectSort（intarr[],intn）;
voidQuickSort（intarr[],intn）;
voidPrintArray（intarr[],intn）;
voidGenerateArray（intarr[],intn）;
intmain（intargc,char*argv[]）
{
intarr[N];
GenerateArray（arr,N）;
#ifDemo
printf（"Beforethebubblesort------------------------\n"）;
PrintArray（arr,N）;
#endif
printf（"StartBubblesort----------------------\n"）;
clock_tstart_time1=clock（）;//开始计时
BubbleSort（arr,N）;
clock_tend_time1=clock（）;//结束计时
printf（"Runningtimeis:
%lfms\n",（double）（end_time1-start_time1）/CLOCKS_PER_SEC*1000）;//输出运行时间
#ifDemo
printf（"Afterthebubblesort------------------------\n"）;
PrintArray（arr,N）;
#endif
printf（"-----------------------------------------------------------\n"）;
sleep（1000）;//单位是毫秒即千分之一秒
GenerateArray（arr,N）;
#ifDemo
printf（"Beforetheselectionsort------------------------\n"）;
PrintArray（arr,N）;
#endif
printf（"Startselectionsort----------------------\n"）;
clock_tstart_time2=clock（）;//开始计时
SelectSort（arr,N）;
clock_tend_time2=clock（）;//结束计时
printf（"Runningtimeis:
%lfms\n",（double）（end_time2-start_time2）/CLOCKS_PER_SEC*1000）;//输出运行时间
#ifDemo
printf（"Aftertheselectionsort------------------------\n"）;
PrintArray（arr,N）;
#endif
printf（"-----------------------------------------------------------\n"）;
sleep（1000）;//单位是毫秒即千分之一秒
GenerateArray（arr,N）;
#ifDemo
printf（"Beforethequicksort------------------------\n"）;
PrintArray（arr,N）;
#endif
printf（"Startquicksort----------------------\n"）;
clock_tstart_time3=clock（）;//开始计时
QuickSort（arr,N）;
clock_tend_time3=clock（）;//结束计时
printf（"Runningtimeis:
%lfms\n",（double）（end_time3-start_time3）/CLOCKS_PER_SEC*1000）;//输出运行时间
#ifDemo
printf（"Afterthequicksort------------------------\n"）;
PrintArray（arr,N）;
#endif
system（"PAUSE"）;
return0;
}
//产生随机列表
voidGenerateArray（intarr[],intn）
{
inti;
srand（（unsigned）time（0））;
for（i=0;i{
arr[i]=rand（）;//生成随机数范围在0-32767之间
}
}
//打印列表
voidPrintArray（intarr[],intn）
{
inti=0;
for（i=0;iprintf（"%6d",arr[i]）;
printf（"\n"）;
}
//经典冒泡排序
voidBubbleSort（intarr[],intn）
{
inti=0,j=0;
for（i=0;ifor（j=0;j{
if（arr[j]>arr[j+1]）
{
arr[j]=arr[j]^arr[j+1];
arr[j+1]=arr[j]^arr[j+1];
arr[j]=arr[j]^arr[j+1];
}
}
}
//快速排序的递归实现
voidQuickSort（intarr[],intn）
{
if（n<=1）
return;
inti=0,j=n-1;
intkey=arr[0];
intindex=0;
while（i{
//从后向前搜索
while（j>i&&arr[j]>key）
j--;
if（j==i）
break;
else
{
//交换a[j]a[i]
arr[j]=arr[j]^arr[i];
arr[i]=arr[j]^arr[i];
arr[j]=arr[j]^arr[i];
index=j;
}
//从前向后搜索
while（ii++;
if（i==j）
break;
else
{
//交换a[i]a[j]
arr[j]=arr[j]^arr[i];
arr[i]=arr[j]^arr[i];
arr[j]=arr[j]^arr[i];
index=i;
}
}
QuickSort（arr,index）;
QuickSort（arr+index+1,n-1-index）;
}
//选择排序
voidSelectSort（intarr[],intn）
{
inti,j;
intmin;
for（i=0;i{
intindex=0;
min=arr[i];
for（j=i+1;j{
if（arr[j]{
min=arr[j];
index=j;
}
}
if（index!
=0）//表明无序区有比arr[i]小的元素
{
arr[i]=arr[i]^arr[index];
arr[index]=arr[i]^arr[index];
arr[i]=arr[i]^arr[index];
}
}
}
程序里有几点注意的地方：
一，在程序里，交换2个数，我使用了异或来处理。
这个可以根据个人喜好。
为了避免产生临时变量，可以使用如下几种方式来交换2个数：
a=a^b;
b=a^b;
a=a^b;
或者
a=a+b;
b=a-b;
a=a-b;
使用第二种也挺好的。
第一种异或的方式，只适用于，2个数都为int型的，a,b可以正可以负，这个没有关系，但是必须是int类型。
二，sleep（）函数是包含在windows.h里面的，要加入#include
三，关于随机数生成的2个函数srand（）种子发生器函数，还有rand（）随机数生成器函数，自己可以参考相关文档。
四，Demo宏来控制是演示还是比较性能用的。
当把N调整的很小，比如10的时候，可以设置Demo为1，那样就能打印数组了，可以看到比较前后的情况。
当把N调整到很大比如10000的时候，就把Demo设置为0，那样就不打印数组，直接比较性能。
具体的算法文档参考下面的：
冒泡排序
基本概念
冒泡排序（BubbleSort）的基本概念是：
依次比较相邻的两个数，将小数放在前面，大数放在后面。
即在第一趟：
首先比较第1个和第
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