经常使用的排序算法
一、直接插入排序
#include
void insert_sort(int arr[], int n){
int i, j, tmp;
for (i = 1; i < n; i++){
tmp = arr[i];
j = i - 1;
while (j >= 0 && arr[j] > tmp){ // 将要插入的元素与数组中的元素比较（从后向前比）
arr[j + 1] = arr[j]; // 将排列好的数组后移
j--;
}
arr[j + 1] = tmp; // 不满足以上条件，即待插入元素tmp比数组中的某个元素大，插在它后面
}
}
int main(){
int arr[] = {5, 2, 8, 9, 1, 3};
int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
printf("Before sorting: ");
for (int i = 0; i < n; i++){
printf("%d ", arr[i]);
}
insert_sort(arr, n);
printf("\nAfter sorting: ");
for (int i = 0; i < n; i++){
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
} arr是待排序的数组，n是数组的长度。算法从数组的第二个元素开始遍历，将当前元素存储到临时变量tmp中，并将j初始化为已排序序列的最后位置。然后，算法通过比较tmp和已排序序列中的元素，找到合适的插入位置，并将大于tmp的元素往后移动一位。最后，将tmp插入到合适的位置。
插入排序算法的时间复杂度为O(n^2)，不适用于大规模数据排序。但对于小规模或基本有序的数据，插入排序是一种高效的排序算法。
以上的排序是升序排序，你能把它改成降序排序吗？ >>> 把tmp
二、选择排序
#include
void select_sort(int arr[], int n){
int i, j, min_idx, tmp;
for (i = 0; i < n - 1; i++){
min_idx = i;
// 查找最小元素的索引
for (j = i + 1; j < n; j++){
if (arr[j] < arr[min_idx]){
min_idx = j;
}
}
// 将最小元素与当前位置交换
tmp = arr[i];
arr[i] = arr[min_idx];
arr[min_idx] = tmp;
}
}
int main(){
int arr[] = {5, 2, 8, 9, 1, 3};
int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
printf("Before sorting: ");
for (int i = 0; i < n; i++){
printf("%d ", arr[i]);
}
selection_sort(arr, n);
printf("\nAfter sorting: ");
for (int i = 0; i < n; i++){
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
} 三、冒泡排序
#include
void bubble_sort(int arr[], int n) {
for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
// 标志位，用于判断是否发生了交换操作
int flag = 0;
for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
if (arr[j] > arr[j+1]) {
// 交换位置
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j+1];
arr[j+1] = temp;
flag = 1;
}
}
// 如果没有发生交换操作，说明列表已经有序，提前结束排序
if (flag == 0) {
break;
}
}
}
int main() {
int nums[] = {5, 2, 8, 12, 3};
int n = sizeof(nums) / sizeof(nums[0]);
bubble_sort(nums, n);
for (int i = 0; i < n; i++) {
printf("%d ", nums[i]);
}
return 0;
} 四、希尔排序
#include
// 希尔排序函数
void shell_sort(int arr[], int n) {
int gap, i, j, temp;
for (gap = n / 2; gap > 0; gap /= 2) { // 用来选取间隔
// 内部循环采用的是插入排序
for (i = gap; i < n; i++) {
temp = arr[i];
for (j = i; j >= gap && arr[j - gap] > temp; j -= gap) {
arr[j] = arr[j - gap];
}
arr[j] = temp;
}
}
}
// 测试希尔排序
int main() {
int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
printf("原始数组：\n");
for (int i = 0; i < n; i++) {
printf("%d ", arr[i]);
}
shell_sort(arr, n);
printf("\n排序后的数组：\n");
for (int i = 0; i < n; i++) {
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
} 希尔排序的性能取决于增量序列的选择。通过使用更优化的增量序列，可以进一步提高希尔排序的性能。需要注意的是，希尔排序并不是稳定的排序算法。
五、快速排序
#include
void quickSort(int arr[], int low, int high) {
if (low < high) {
// 将数组分为两部分并获取分割点
int pivot = partition(arr, low, high);
// 递归对左侧子数组排序
quickSort(arr, low, pivot - 1);
// 递归对右侧子数组排序
quickSort(arr, pivot + 1, high);
}
}
int partition(int arr[], int low, int high) {
// 取最后一个元素作为分割点
int pivot = arr[high];
int i = low;
for (int j = low; j < high; j++) {
if (arr[j] < pivot) {
// 交换 arr[i] 和 arr[j]
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
i++;
}
}
// 交换 arr[i] 和 arr[high]
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[high];
arr[high] = temp;
return i;
}
int main() {
int arr[] = {10, 80, 30, 90, 40, 50, 70};
int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
quickSort(arr, 0, n - 1);
printf("Sorted array: ");
for (int i = 0; i < n; i++)
printf("%d ", arr[i]);
return 0;
} 在快速排序算法中，有两个关键的函数：quickSort() 和 partition()。
quickSort() 函数是快速排序算法的入口函数，它接受一个数组、起始索引 low 和结束索引 high 作为参数。该函数通过递归调用自身来实现对数组的排序。具体过程如下：
- 如果
low小于high，意味着仍然存在待排序的子数组。 - 调用
partition()函数将数组分割为两部分，并获取分割点pivot。 - 递归调用
quickSort()函数对左侧子数组进行排序（起始索引为low，结束索引为pivot - 1）。 - 递归调用
quickSort()函数对右侧子数组进行排序（起始索引为pivot + 1，结束索引为high）。
partition() 函数用于确定分割点，并将数组分割为左右两部分。具体过程如下：
- 选择数组的最后一个元素
arr[high]作为分割点pivot。 - 初始化索引
i为low。 - 使用索引
j遍历数组元素，从low到high - 1。 - 如果
arr[j]小于pivot，则交换arr[i]和arr[j]的值，并将i加1。 - 遍历结束后，交换
arr[i]和arr[high]的值。 - 返回
i作为新的分割点。
快速排序算法通过不断选择分割点，并递归处理左右两部分，最终完成整个数组的排序。
六、c语言库stdlib中自带的qsort
#include
#include
// 比较函数，用于qsort排序
int compare(const void *a, const void *b) {
return *(int *)a - *(int *)b;
}
int main() {
int arr[] = {9, 5, 7, 3, 1};
int size = sizeof(arr) / sizeof(int);
printf("Before sorting:");
for (int i = 0; i < size; i++) {
printf("%d ", arr[i]);
}
qsort(arr, size, sizeof(int), compare);
printf("\n After sorting: ");
for (int i = 0; i < size; i++) {
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
} 功能：进行排序
函数原型：void qsort(void *base, size_t nitems, size_t size, int (*compare)(const void , const void))
参数：
base - 指向要排序的数组的第一个元素的指针。
nitems - 由 base 指向的数组中元素的个数。
size - 数组中每个元素的大小，以字节为单位。
compare - 用来比较两个元素的函数。（自定义）
制作不易，希望大家多多点赞评论支持。