数据结构——排序法汇总

【申明：本文仅限于自我归纳总结和相互交流，有纰漏还望各位指出。 联系邮箱：[email protected]】

 

参考了网上的部分代码，这里首先表示感谢。今天特别总结了一下编写代码常用到的排序方法，其中冒泡排序法、插入法、选择法理解起来比较简单，快速排序法和shell排序法理解起来相对比较费解。具体代码如下：

 

/*“冒泡法”
冒泡法大家都较熟悉。冒泡法原理简单，但其缺点是交换次数多，
效率低。其原理为从a[0]开始，依次将其和后面的元素比较,若
a[0]>a[i]，则交换它们，一直比较到a[n]。同理对a[1],a[2],
...a[n-1]处理，即完成排序。
*/
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, temp;
    for(i=0; i<n-1; i++)
    {
        for(j=i+1; j<n; j++)  /*注意循环的上下限*/
        {
            if(a[i] > a[j])
            {
                temp = a[i];
                a[i] = a[j];
                a[j] = temp;
            }
        }
    }
}

 

/*“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a[k]同后面元素比较，若a[k]>a[j],则使k=j.
最后看看k=i是否还成立，不成立则交换a[k],a[i]
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, min, temp;
    for(i=0; i<n-1; i++)
    {
        min = i;         /*给记号赋值*/
        for(j=i+1; j<n; j++)
        {
            if(a[min] > a[j])
                min = j; /*是min总是指向最小元素*/
        }
        if(i != min)
        {
            /*当k!=i是才交换，否则a[i]即为最小*/
            temp = a[i];
            a[i] = a[min];
            a[min] = temp;
        }
    }
}

 

/*“快速法”
选择法比冒泡法效率更高，但说到高效率，非“快速法”莫属快速法定义
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：
*/
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[m] < k && m < j  )
            m++; 	/* 从左到右找比k大的元素*/
        while( a[n] > k && n > i ) /* 从右到左找比k小的元素*/
            n--;

        if(m <= n)      	/*若找到且满足条件，则交换*/
        {
            temp = a[m];
            a[m] = a[n];
            a[n] = temp;
            m++;
            n--;
        }
    }
    while(m <= n);

    if(m < j)
        quick(a, m, j); 	/*运用递归*/

    if(n > i)
        quick(a, i, n);
}

 

/*“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。
*/
void insert(int *a, int n)
{
    int i, j, temp;
    for(i=1; i<n; i++)
    {
        temp = a[i]; 	/*temp为要插入的元素*/
        j = i-1;        

        while(j >= 0 && temp < a[j])
        {
            /*从a[i-1]开始找比a[i]小的数，同时把数组元素向后移*/
            a[j+1] = a[j];
            j--;
        }
        a[j+1] = temp; /*插入*/
    }
}

 

/*“shell法”
shell法是一个叫 shell 的美国人与1969年发明的。
它首先把相距k(k>=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：
*/
void shell(int *a, int n)
{
    int i, j, k, x;
    k = n / 2; 					/*间距值*/
    while(k >= 1)
    {
        for(i = k; i < n; i++)
        {
            x = a[i];
            j = i - k;
            while(j >= 0 && x < a[j])
            {
                a[j + k] = a[j];
                j -= k;
            }
            a[j + k] = x;
        }
        k /= 2; 			   /*缩小间距值*/
    }
}

 

void print(int *a, int n)
{
    int i;
    for(i = 0; i < n; i++)
        printf("%-8d", a[i]);
    printf("\n");
}

int main()
{
    int a1[] = {18, 0, 6, 9, 15, 2, 21, 6, 12, 45};
	
    printf("history list: ");
    print(a1, 10);
    printf("after bubble: ");
    bubble(a1, 10);
    print(a1, 10);
    printf("after choise: ");
    choise(a1, 10);
    print(a1, 10);
    printf("after quick:  ");
    quick(a1, 0, 9);
    print(a1, 10);
    printf("after insert: ");
    insert(a1, 10);
    print(a1, 10);
    printf("after shell:  ");
    shell(a1, 10);
    print(a1, 10);
	
	return 0;
}