C语言6种排序算法及其实现
C语言中常见的排序算法：冒泡排序法、选择排序法、插入排序法、快速排序法、希尔排序法、堆排序法6种。
1.冒泡排序
算法思想简单描述：在要排序的一组数中，对当前还未排好序的范围内的全部数，自上而下对相邻的两个数依次进行比较和调整，让较大的数往下沉，较小的往上冒。即：每当两相邻的数比较后发现它们的排序与排序要求相反时，就将它们互换。
冒泡排序是稳定的。算法时间复杂度O(n2)。
main()
{
int a[10],i,j,k;
printf("This is a maopao sort\n");
printf("Please input 10 numbers for sort:");
for(i=0;i<10;i++)scanf("%d",&a[i]);
for(i=0;i<9;i++)
for(j=0;j<10-i;j++)if(a[j]>a[j+1])
{
k=a[j];
a[j]=a[j+1];
a[j+1]=k;
}
printf("The corret sort of those numbers is:");
for(i=0;i<10;i++)
printf(" %d",a[i]);
printf("\n");
}
2.选择排序
算法思想简单描述：在要排序的一组数中，选出最小的一个数与第一个位置的数交换；然后在剩下的数当中再找最小的与第二个位置的数交换，如此循环到倒数第二个数和最后一个数比较为止。
选择排序是不稳定的。算法复杂度O(n2)。
main()
{ int t,k,i,j,a[10];
printf("This is a select sort\n");
printf("Please input some number that you want to sort:");
for(i=0;i<10;i++)
scanf("%d",&a[i]);
for(i=0;i<9;i++)
{
k=i;
for(j=i+1;j<10;j++)
if(a[k]>a[j])
k=j;
t=a[i];
a[i]=a[k];
a[k]=t;
}
printf("The correct sort of those number is:");
for(i=0;i<10;i++)
printf(" %d",a[i]);
printf("\n");
}
3.插入排序
算法思想简单描述：在要排序的一组数中，假设前面(n-1) [n>=2] 个数已经是排好顺序的，现在要把第n个数插到前面的有序数中，使得这n个数也是排好顺序的。如此反复循环，直到全部排好顺序。
直接插入排序是稳定的。算法时间复杂度O(n2)。
main()
{ int a[10],j,i,m;
printf("this is a insert sort\n");
printf("Please input the 10 number you want to sort:");
for(i=0;i<10;i++)scanf("%d",&a[i]);
for(j=1;j<10;j++)
{ m=a[j];
for(i=j-1;i>=0;i--)
{
if(a[i] break; else a[i+1]=a[i]; } a[i+1]=m; } printf("The correct order of those numbers is:"); for(i=0;i<10;i++) printf(" %d",a[i]); printf("\n"); } 4.快速排序 算法思想简单描述：快速排序是对冒泡排序的一种本质改进。它的基本思想是通过一趟扫描后，使得排序序列的长度能大幅度地减少。在冒泡排序中，一次扫描只能确保最大数值的数移到正确位置，而待排序序列的长度可能只减少1。快速排序通过一趟扫描，就能确保以某个数为基准点的左边各数都比它小，右边各数都比它大。然后又用同样的方法处理它左右两边的数，直到基准点的左右只有一个元素为止。 显然快速排序可以用递归实现，当然也可以用栈化解递归实现。 快速排序是不稳定的。最理想情况算法时间复杂度O(nlog2n)，最坏O(n2)。 quick(int first,int end,int L[]) { int left=first,right=end,key; key=L[first]; while(left { while((left right--; if(left L[left++]=L[right]; while((left left++; if(left L[left]=key; return left; } quick_sort(int L[],int first,int end) { int split; if(end>first) { split=quick(first,end,L); quick_sort(L,first,split-1); quick_sort(L,split+1,end); } } main() { int a[10],i; printf("This is a quick sort\n"); printf("Please input 10 numbers for sort:"); for(i=0;i<10;i++) scanf("%d",&a[i]); quick_sort(a,0,9); printf("The correct sort of those numbers is:"); for(i=0;i<10;i++) printf(" %d",a[i]); printf("\n"); } 5.希尔排序 算法思想简单描述：D.L.shell于1959年在以他名字命名的排序算法中实现了这一思想。算法先将要排序的一组数按某个增量d分成若干组，每组中记录的下标相差d.对每组中全部元素进行排序，然后再用一个较小的增量对它进行，在每组中再进行排序。当增量减到1时，整个要排序的数被分成一组，排序完成。 下面的函数是一个希尔排序算法的一个实现，初次取序列的一半为增量，以后每次减半，直到增量为1。 希尔排序是不稳定的。 void shell_sort(int *x, int n) { int h, j, k, t; for (h=n/2; h>0; h=h/2) /*控制增量*/ { for (j=h; j { t = *(x+j); for (k=j-h; (k>=0 && t<*(x+k)); k-=h) { *(x+k+h) = *(x+k); } *(x+k+h) = t; } } } 6.堆排序 算法思想简单描述：堆排序是一种树形选择排序，是对直接选择排序的有效改进。堆的定义如下：具有n个元素的序列（h1,h2,...,hn),当且仅当满足（hi>=h2i,hi>=2i+1）或（hi<=h2i,hi<=2i+1）(i=1,2,...,n/2)时称之为堆。在这里只讨论满足前者条件的堆。 由堆的定义可以看出，堆顶元素（即第一个元素）必为最大项。完全二叉树可以很直观地表示堆的结构。堆顶为根，其它为左子树、右子树。 初始时把要排序的数的序列看作是一棵顺序存储的二叉树，调整它们的存储顺序，使之成为一个堆，这时堆的根节点的数最大。然后将根节点与堆的最后一个节点交换。然后对前面(n-1)个数重新调整使之成为堆。依此类推，直到只有两个节点的堆，并对它们作交换，最后得到有n个节点的有序序列。从算法描述来看，堆排序需要两个过程，一是建立堆，二是堆顶与堆的最后一个元素交换位置。所以堆排序有两个函数组成。一是建堆的渗透函数，二是反复调用渗透函数实现排序的函数。有最大堆和最少堆之分 堆排序是不稳定的。算法时间复杂度O(nlog2n)。 功能：渗透建堆 void sift(int *x, int n, int s) { int t, k, j; t = *(x+s); /*暂存开始元素*/ k = s; /*开始元素下标*/ j = 2*k + 1; /*右子树元素下标*/ while (j { if (j { j++; } if (t<*(x+j)) /*调整*/ { *(x+k) = *(x+j); k = j; /*调整后，开始元素也随之调整*/ j = 2*k + 1; } else /*没有需要调整了，已经是个堆了，退出循环。*/ { break; } } *(x+k) = t; /*开始元素放到它正确位置*/ } 功能：堆排序 void heap_sort(int *x, int n) { int i, k, t; int *p; for (i=n/2-1; i>=0; i--) { sift(x,n,i); /*初始建堆*/ } for (k=n-1; k>=1; k--) { t = *(x+0); /*堆顶放到最后*/ *(x+0) = *(x+k); *(x+k) = t; sift(x,k,0); /*剩下的数再建堆*/ } }