数据结构--各种排序的实现(排序小结 希尔排序 快排 堆排序 归并排序)
对各种排序算法的实现
1.冒泡排序：
1 #include "stdio.h" 2 #define N 100005 3 4 void Swap(int *x,int *y){ int k=*x; *x=*y; *y=k; } 5 6 void Bubble_sort(int st,int en,int *a) //冒泡排序 7 { 8 int i,j; 9 for(i=en; i>st; i--) 10 { 11 for(j=st; j<i; j++) //每次j循环结束，保证a[i]是a[st]~a[i]中最小的 12 if(a[j]>a[j+1]) Swap(&a[j],&a[j+1]); 13 } 14 } 15 16 int main() 17 { 18 int n; 19 int a[N]; 20 scanf("%d",&n); 21 for(int i=0; i<n; i++) scanf("%d",&a[i]); 22 Bubble_sort(0,n-1,a); 23 for(int i=0; i<n; i++) printf("%d ",a[i]); 24 printf("\n"); 25 }
2.快速排序：
1 #include "stdio.h" 2 #define N 100005 3 4 void T_sort(int st,int en,int *a) //快速排序 5 { 6 if(st>=en) return ; 7 int l=st,r=en; 8 int temp = a[st]; //以子表的首记录作为支点记录，放入temp变量 9 while(l<r) 10 { 11 while(l<r && a[r]>=temp) 12 --r; 13 if(l<r) 14 a[l++] = a[r]; //将比支点小的记录交换到低端 15 while(l<r && a[l]<=temp) 16 ++l; 17 if(l<r) 18 a[r--] = a[l]; //将比支点大的记录交换到高端 19 } 20 a[l] = temp; 21 T_sort(st,l-1,a); //递归排序 22 T_sort(l+1,en,a); //递归排序 23 } 24 25 int main() 26 { 27 int n; 28 int a[N]; 29 scanf("%d",&n); 30 for(int i=0; i<n; i++) scanf("%d",&a[i]); 31 T_sort(0,n-1,a); 32 for(int i=0; i<n; i++) printf("%d ",a[i]); 33 printf("\n"); 34 }
3.希尔排序：
1 #include "stdio.h" 2 #define N 100005 3 4 void Shell_sort_in_k(int *a,int n,int dk) 5 { 6 int i,j,k; 7 for(i=1; i<=dk; ++i) 8 { 9 for(j=i+dk; j<=n; j+=dk) 10 { 11 a[0] = a[j]; 12 for(k=j-dk; k>0&&a[0]<a[k]; k-=dk) 13 a[k+dk] = a[k]; 14 a[k+dk] = a[0]; 15 } 16 } 17 } 18 19 void Shell_sort(int *a,int n) 20 { 21 int k = n/2; 22 while(k) 23 { 24 Shell_sort_in_k(a,n,k); //按增量k对顺序表进行希尔排序~ 25 k = k/2; //k每次变为原来的一半 26 } 27 } 28 29 int main() 30 { 31 int n; 32 int a[N]; 33 scanf("%d",&n); 34 for(int i=1; i<=n; i++) scanf("%d",&a[i]); //堆排序要从下标1开始存起 35 Shell_sort(a,n); 36 for(int i=1; i<=n; i++) printf("%d ",a[i]); 37 printf("\n"); 38 }
4.堆排序：
1 #include "stdio.h" 2 #define N 100005 3 4 void Swap(int *x,int *y) { int k=*x; *x=*y; *y=k; } 5 6 void Heap_sort_k(int *a,int st,int en) //将a[st]~a[en]建成大根堆 7 { 8 int j; 9 int temp = a[st]; 10 for(j=2*st; j<=en; j*=2) 11 { 12 if(j<en && a[j]<a[j+1]) j++; 13 if(temp >= a[j]) break; 14 a[st] = a[j]; 15 st = j; 16 } 17 a[st] = temp; //将temp插入到s位置上 18 } 19 20 void Heap_sort(int *a,int n) 21 { 22 for(int i=n/2; i>0; i--) 23 Heap_sort_k(a,i,n); //将a[1]~a[n]建成大根堆 24 for(int i=n; i>1; i--) 25 { 26 Swap(&a[1],&a[i]); //将堆顶记录与当前未排序的子序列a[]中最后一个记录相互交换 27 Heap_sort_k(a,1,i-1); //将a[1..i-1]重新调整为大根堆 28 } 29 } 30 31 int main() 32 { 33 int n; 34 int a[N]; 35 scanf("%d",&n); 36 for(int i=1; i<=n; i++) scanf("%d",&a[i]); //堆排序要从下标1开始存起 37 Heap_sort(a,n); 38 for(int i=1; i<=n; i++) printf("%d ",a[i]); 39 printf("\n"); 40 }
5.归并排序：
1 #include "stdio.h" 2 #define N 100005 3 int c[N]; //辅助空间 4 5 void Merge(int *a,int st,int mid,int en) 6 { 7 int i=st,j=mid+1,k=0; 8 while(i<=mid && j<=en) //将两段区间由小到大并入c[]; 9 { 10 if(a[i]<=a[j]) 11 c[k++]=a[i++]; 12 else 13 c[k++]=a[j++]; 14 } 15 if(i<=mid) //将剩余的a[i..mid]复制到c[]; 16 while(i<=mid) c[k++]=a[i++]; 17 if(j<=en) //将剩余的a[j..en]复制到c[]; 18 while(j<=en) c[k++]=a[j++]; 19 for(i=st; i<=en; i++) 20 a[i]=c[i-st]; 21 } 22 23 void Merge_sort(int *a,int st,int en) //归并排序 24 { 25 if(st==en) return ; 26 int mid = (st+en)/2; 27 Merge_sort(a,st,mid); //递归的对a[st~mid]进行归并排序 28 Merge_sort(a,mid+1,en); //递归的对a[mid+1~en]进行归并排序 29 Merge(a,st,mid,en); //两子数组归并为有序 30 } 31 32 int main() 33 { 34 int n; 35 int a[N]; 36 scanf("%d",&n); 37 for(int i=0; i<n; i++) scanf("%d",&a[i]); 38 Merge_sort(a,0,n-1); 39 for(int i=0; i<n; i++) printf("%d ",a[i]); 40 printf("\n"); 41 }
6.基数排序：
排序合集：
1 #include "stdio.h" 2 #include "string.h" 3 4 #define N 10005 5 6 void Swap(int *x,int *y) //交换 7 { 8 int t; 9 t = *x; 10 *x = *y; 11 *y = t; 12 } 13 14 void Shell_sort_in_k(int *a,int n,int dk) //对顺序表a进行一趟增量为dk的Shell排序，dk为步长因子 15 { 16 int i,j,k; 17 for(i=1; i<=dk; ++i) //当前有dk个子序列，共插入排序dk次 18 { 19 for(j=i+dk; j<=n; j+=dk) //对每一个子序列进行插入排序 20 { 21 a[0] = a[j]; //当前要插入的元素为a[j]; 22 for(k=j-dk; k>0&&a[0]<a[k]; k-=dk) 23 a[k+dk] = a[k]; 24 a[k+dk] = a[0]; 25 } 26 } 27 } 28 29 void Shell_sort(int *a,int n) 30 { 31 int k=n/2; 32 while(k) 33 { 34 Shell_sort_in_k(a,n,k); //按增量k对顺序表进行希尔排序~ 35 k = k/2; //k每次变为原来的一半 36 } 37 } 38 39 void T_sort(int l,int r,int *a) //快速排序 40 { 41 int temp=a[l]; //以子表的首记录作为支点记录，放入temp变量 42 if(l>=r) return ; 43 int start = l; 44 int end = r; 45 while(l<r) //从表的两端交替地向中间扫描 46 { 47 while(l<r && a[r]>=temp) 48 --r; 49 if(l<r) 50 a[l++] = a[r]; //将比支点小的记录交换到低端 51 while(l<r && a[l]<=temp) 52 ++l; 53 if(l<r) 54 a[r--] = a[l]; //将比支点大的记录交换到高端 55 } 56 a[l] = temp; 57 T_sort(start,l-1,a); //递归排序 58 T_sort(l+1,end,a); //递归排序 59 } 60 61 void Heap_sort_k(int *a,int start,int end) 62 { 63 int j; 64 int temp = a[start]; //temp暂存待插入的记录 65 for(j=2*start; j<=end; j*=2) //沿a[j],a[j+1]中较大的孩子结点向下筛选 66 { 67 if(j<end && a[j] < a[j+1]) 68 j++; 69 if(temp >= a[j]) break; 70 a[start] = a[j]; 71 start = j; 72 } 73 a[start] = temp; //将temp插入到s位置上 74 } 75 76 void Heap_sort(int *a,int n) //堆排序 77 { 78 int i; 79 for(i=n/2; i>0; i--) 80 Heap_sort_k(a,i,n); //将a[1]~a[n]建成大根堆 81 for(i=n; i>1; i--) 82 { 83 Swap(&a[1],&a[i]); //将堆顶记录与当前未排序的子序列a[]中最后一个记录相互交换 84 Heap_sort_k(a,1,i-1); //将a[1..i-1]重新调整为大根堆 85 } 86 } 87 88 int c[N]; // 辅助空间 89 90 void Merge(int *a,int start,int mid,int end) //将a[start~mid]与a[mid+1~end]合并; 91 { 92 int m,n; 93 int i,j,k; 94 i = start; m = mid; 95 j = mid+1; n = end; 96 k = 0; 97 for( ; i<=m && j<=n; ++k) //将两段区间由小到大并入c[]; 98 { 99 if(a[i]<a[j]) c[k] = a[i++]; 100 else 101 c[k] = a[j++]; 102 } 103 if(i<=m) ////将剩余的a[i..m]复制到c[]; 104 { 105 for( ; i<=m; ++i) 106 c[k++] = a[i]; 107 } 108 if(j<=n) ////将剩余的a[j..n]复制到c[]; 109 { 110 for( ; j<=n; ++j) 111 c[k++] = a[j]; 112 } 113 for(i=start; i<=end; ++i) 114 a[i] = c[i-start]; 115 } 116 117 void M_sort(int *a,int start,int end) //归并排序 118 { 119 if(start==end) return ; 120 int mid = (start+end)/2; 121 M_sort(a,start,mid); //递归的对a[start~mid]进行归并排序 122 M_sort(a,mid+1,end); //递归的对a[mid+1~end]进行归并排序 123 Merge(a,start,mid,end); 124 } 125 126 int In_put(int *a); //初始化顺序表 127 void Out_put(int *a,int n); //输出顺序表 128 129 int main() 130 { 131 int n; 132 int a[N]; 133 // 134 printf("\n\t/******************下面进行希尔排序：************************/\n"); 135 n = In_put(a); 136 Shell_sort(a,n); //希尔排序 137 printf("希尔排序的结果如下：\n"); 138 Out_put(a,n); 139 // 140 printf("\n\t/******************下面进行快速排序：************************/\n"); 141 n = In_put(a); 142 T_sort(1,n,a); 143 printf("快速排序的结果如下：\n"); 144 Out_put(a,n); 145 // 146 printf("\n\t/*******************下面进行堆排序：*************************/\n"); 147 n = In_put(a); 148 Heap_sort(a,n); 149 printf("堆排序的结果如下：\n"); 150 Out_put(a,n); 151 // 152 printf("\n\t/******************下面进行归并排序：************************/\n"); 153 n = In_put(a); 154 M_sort(a,1,n); 155 printf("归并排序的结果如下：\n"); 156 Out_put(a,n); 157 // 158 //printf("\n\t/******************下面进行基数排序：************************/\n"); 159 //n = In_put(a); 160 //Radix_sort(a,1,n); 161 //printf("基数排序的结果如下：\n"); 162 //Out_put(a,n); 163 // 164 return 0; 165 } 166 167 int In_put(int *a) 168 { 169 int i,n; 170 memset(a,0,sizeof(a)); 171 printf("请输入顺序表的元素个数n：\n"); 172 scanf("%d",&n); 173 printf("接下来输入顺序表：\n"); 174 for(i=1; i<=n; ++i) 175 scanf("%d",&a[i]); 176 return n; 177 } 178 179 void Out_put(int *a,int n) //输出排序后的顺序表 180 { 181 int i; 182 for(i=1;i<=n; ++i) 183 printf("%d ",a[i]); 184 printf("\n"); 185 }