c语言几种排序法.docx

1、c语言几种排序法很多朋友是以谭浩强老师编的c语言教程作为学习c语言的入门教程的。书中涉及排序问题一般都以“冒泡法”和“选择法”实现。为了扩大视野，增加学习编程的兴趣，我参阅了有关书籍，整理了几种排序法，写出来同大家共勉。让我们先定义一个整型数组an,下面用五种方法对其从小到大排序。 （1）“冒泡法” 冒泡法大家都较熟悉。其原理为从a0开始，依次将其和后面的元素比较,若a0a，则交换它们，一直比较到an。同理对a1,a2,.an-1处理，即完成排序。下面列出其代码： C/C+ code 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

2、,temp; for(i=0;in-1;i+) for(j=i+1;jaj) temp=a; a=aj; aj=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ak同后面元素比较，若akaj,则使k=j.最后看看k=i是否还成立，不成立则交换ak,a,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;in-1;i+) k=i; /*给记号k赋值*/ for(j=

3、i+1;jaj) 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即为最小*/ temp=ai; /此处也错 ai=ak; /此处也错 ak=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： C/C+ co

4、de 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-k & mk & ni) 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-; a-=an; an=temp; m+; n-; while(m=n); if(mi) 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。 C/C+

5、 code void insert(int *a,int n) int i,j,temp; for(i=1;i=0&temp=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：C/C+ code void shell(int *a,int n) int i,j,k,x; k=n/2; /*间距值*/ while(k=1) for(i=k;i=0&xaj) aj+k=aj; j-=k; aj+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。C/C+ code #include /*别

6、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。*/ void print(int *a,int n) int i; for(i=0;i0; h=h/2) /*控制增量*/ for (j=h; j=0 & t*(x+k); k-=h) *(x+k+h) = *(x+k);

7、 *(x+k+h) = t; 几种排序算法的比较和选择1. 选取排序方法需要考虑的因素：(1) 待排序的元素数目n；(2) 元素本身信息量的大小；(3) 关键字的结构及其分布情况；(4) 语言工具的条件，辅助空间的大小等。小结：(1) 若n较小(n = 50)，则可以采用直接插入排序或直接选择排序。由于直接插入排序所需的记录移动操作较直接选择排序多，因而当记录本身信息量较大时，用直接选择排序较好。(2) 若文件的初始状态已按关键字基本有序，则选用直接插入或冒泡排序为宜。(3) 若n较大，则应采用时间复杂度为O(nlog2n)的排序方法：快速排序、堆排序或归并排序。快速排序是目前基于比较的内部排

8、序法中被认为是最好的方法。(4) 在基于比较排序方法中，每次比较两个关键字的大小之后，仅仅出现两种可能的转移，因此可以用一棵二叉树来描述比较判定过程，由此可以证明：当文件的n个关键字随机分布时，任何借助于比较的排序算法，至少需要O(nlog2n)的时间。(5) 当记录本身信息量较大时，为避免耗费大量时间移动记录，可以用链表作为存储结构。/堆排序(从下标为1的位置开始)void heap_adjust(int *p, int root, int len) int i = 2*root; int finish = 0; int t = proot; while(i = len & finish =

9、 0) if(ilen) if(pi = pi) finish = 1; else pi / 2 = pi; i = 2*i; pi/2 = t;void heapSort(int *p, int len) int i; for(i = len/2; i 0; i-) heap_adjust(p, i, len); for(i = len; i =1 ; i-) p0 = p1; p1 = pi; pi = p0; heap_adjust(p, 1, i-1); /基数排序int temp_digit(int temp,int flag) int i; i=temp/(int)pow(10,f

10、lag)%10; return i; void baseSort(int *p,int len) int i,j,k,index,temp; int count10; int array1020 = 0; for(i=0; i3; i+) for(j=0; j10; j+) countj=0; for(j=0; jlen; j+) temp=temp_digit(pj,i); arraytempcounttemp+=pj; index=0; for(j=0; jlen; j+) for(k=0; kcountj; k+) pindex=arrayjk; index+; 排序演示：插入排序演示过

11、程：直接选择排序演示过程：冒泡排序演示过程：快速排序演示过程：堆排序演示过程：基数排序演示过程：桶排序演示过程：归并排序演示过程：#include #include #include #include /创建数组void makeArray(int *p,int len) int i; srand(unsigned)time(NULL); for (i = 0; i len; i+) pi = rand()%100+1; /交换两个数void mySwap(int *p1,int *p2) int temp; temp = *p1; *p1 = *p2; *p2 = temp;/输入void

12、outPut(int *p,int len) int i; for (i = 0; i len; i+) printf(%d,pi); puts();/插入排序void insertSort(int * p,int len) int i=0, j=0; int temp; for(i=1; i 0 & temp pj-1) pj=pj-1; j-; pj=temp; /选择排序void selectSort(int *p,int len) int i,j,k; for (i = 0; i len-1; i+) k = i; for (j = i+1; j pj) k = j; if (k !=

13、 i) mySwap(&pi,&pk); /冒泡排序void bubbleSort(int *p,int len) int i,j; for (i=0; ilen-1; i+) for (j=0; j pj+1) mySwap(&pj,&pj+1); /希尔排序void shellSort(int *p,int len) int i,j,now,temp; for (now = len/2; now = 1;now /= 2) for (i = now; i = now & temp pj-now) pj = pj-now; j -= now; pj = temp; /快速排序void qui

14、ckSort(int *p, int begin, int end) int i = begin; int j = end; int temp = pi; while(ij) while(itemp) j-; if(i j) pi = pj; i+; while(ij & pitemp) i+; if(i j) pj = pi; j-; pi = temp; if(begin i-1) quickSort(p, begin, i-1); if(j+1 end) quickSort(p, j+1, end); /堆排序(从下标为1的位置开始)void heap_adjust(int *p, in

15、t root, int len) int i = 2*root; int t = proot; while(i = len) if(ilen) if(pi = pi) break; pi/2 = pi; i = 2*i; pi/2 = t;void heapSort(int *p, int len) int i; for(i = len/2; i 0; i-) heap_adjust(p, i, len); for(i = len; i =1 ; i-) mySwap(p+i,p+1); heap_adjust(p, 1, i-1); /基数排序int temp_digit(int temp,

16、int flag) int i; i=temp/(int)pow(10,flag)%10; return i; void baseSort(int *p,int len) int i,j,k,index,temp; int count10; int array1020 = 0; for(i=0; i3; i+) for(j=0; j10; j+) countj=0; for(j=0; jlen; j+) temp=temp_digit(pj,i); arraytempcounttemp+=pj; index=0; for(j=0; jlen; j+) for(k=0; kcountj; k+) pindex=arrayjk; index+; void main() int num10; int len = sizeof(num)/sizeof(int); makeArray(num,len); outPut(num,len);/ insertSort(num, len);/ selectSort(num, len);/ bubbleSort(num,len);/ shellSort(num,len);/ quickSort(num,0,len-1);/ heapSort(num,len); baseSort(num,len); outPut(num,len);