C语言-冒泡,选择,插入，希尔，快速排序

在C语言中我们常常要给一个无规律的数组进行排序，今天就介绍一下C语言中最常用的五个排序。

1.冒泡排序

冒泡排序是最简单的基本排序法，就是重复做对比找出一个数组中的最大值或者最小值放在一端

这个排序法的名字来源于排序过程中数据会像一个个泡泡似的，一个一个涌上来。话不多说，上图。

冒泡排序的特点就是稳定，且每次都会把最大值或最小值放在数组的一端

冒泡排序代码展示

void maopao(int arr[], int len) {
    int i, j, temp;
    for (i = 0; i < len - 1; i++)
        for (j = 0; j < len - 1 - i; j++)
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
            }
}

2.选择排序

选择排序是一种简单直观的排序算法，数据进入都是 o(n?)的时间复杂度。所以用到它的时候，数据规模越小越好。数据量太大的话不太推荐用。

选择排序的特点：选择排序不稳定，平均比较次数n(n-1)/2,

选择排序代码展示

void bubble_sort(int arr[], int len) {
    int i, j, temp;
    for (i = 0; i < len - 1; i++)
        for (j = 0; j < len - 1 - i; j++)
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
            }
}

3.直接插入排序

直接插入排序是通过数据移动,为数据留出合适位置插入顺序合适的值,不需要来回交换数据

特点：直接插入排序，是在有序基础上，速度最快且稳定的排序方法!

直接插入排序代码展示

void insertSort(int arr[],int len){
    int i,j,temp;
    for(i=1;i=0&&arr[j]>temp;j--){
        arr[j+1]=arr[j];        //元素后移，留住出位置给插入元素
    }
        arr[j+1]=temp;        //插入比较的后一位
    }
    
}

4.希尔排序

希尔排序又称为“缩小增量排序”，是优化过的直接插入排序，他们两个就像兄弟一样十分相似。把直接插入方法分成插入步长由大到小不同的若干趟来进行，一开始步长较大，相当于把序列分成几个子表。对每个子表来说，因为其结点少，直接插入排序的效率会很高。

特点：虽然插入排序是稳定的排序算法，但是希尔排序因为将序列进行了拆分再进行插入排序，如此不同组中的相等元素相对位置不能保证不变，所以相等元素的相对位置会发生改变，故时不稳定排序。

希尔排序代码展示

//dk增量步长
void shellInsert(int arr[],int len,int dk){
    int i,j,temp;    //i循环变量 temp临时变量 j前边组的位置
    for(i=dk,i=0&&temp

5.快速排序

通过一趟排序将待排的记录划分为独立的两部分，即前半区和后半区。其中，前半区中的关键码均不大于后半区的关键码，然后分别对这两部分记录继续进行快速排序，直到整个序列有序。

快速排序代码展示

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include
#include
#include

int getPivot(int arr[], int low, int high)
{
    arr[0] = arr[low]; //先将low位置元素 存储在0号位置
    int pivot = arr[low]; //默认用low位置作基准
    while (low < high)   //low < high 执行循环
    {
        while (low < high && arr[high] >= pivot) //high指向的元素 大于基准元素，high--
        {
            high--;
        }
        arr[low] = arr[high];  //直到high 指向的元素小于基准元素，将high的元素赋值给 low
        while (low < high && arr[low] <= pivot)  //low指向的元素 小于基准元素，low++
        {
            low++;
        }
        arr[high] = arr[low];  //直到low 指向的元素大于基准元素，将low 的元素赋值给 high
    }
    arr[low] = arr[0]; //当low == high 代表找到中间点的位置，将arr[0]放入到中间点位置
    return low;  //返回中间点
}

void quickSort(int arr[], int low, int high)
{
    if (low < high) //长度大于1，递归操作
    {
        int pivot = getPivot(arr, low, high);  //获取中心点位置
        //将中心点左右两部分一分为二，继续递归操作
        quickSort(arr, low, pivot - 1);   //对左部分子表 递归排序
        quickSort(arr, pivot + 1, high); //对右部分子表 递归排序
    }
}

void test01()
{
    int arr[16] = { 0,3, 44, 38, 5, 47, 15, 36, 26, 27, 2, 46, 4, 19, 50, 48 }; //0号元素辅助空间
    int len = sizeof(arr) / sizeof(int) - 1;  //0号位置不算
    quickSort(arr, 1, len);

    for (int i = 1; i <= len; i++)
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");
}

int main()
{
    test01();

    system("pause");
    return EXIT_SUCCESS;
}

特点:快速排序（Quicksort）是对冒泡排序的一种改进，由东尼·霍尔在1960年提出。 快速排序是指通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序。整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。