C语言常见排序算法

 

 ·1）“冒泡法”

冒泡法大家都较熟悉。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
。

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;

    }

}

冒泡法原理简单，但其缺点是交换次数多，效率低。

下面介绍一种源自冒泡法但更有效率的方法“选择法”。

 

（2）“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k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;

  }

 }

}

选择法比冒泡法效率更高，但说到高效率，非“快速法”莫属，现在就让我们来了解它。

（3）“快速法”

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
>k && n>i )

    n--;            /* 从右到左找比k小的元素*/

  

  if(m<=n)

  {              /*若找到且满足条件，则交换*/

    temp=a[m];

    a[m]=a
;

    a
=temp;

    m++;

    n--;

  }

 }

 while(m<=n);

  

 if(m<j)

  quick(a,m,j);        /*运用递归*/

  

 if(n>i)

  quick(a,i,n);

}

（4）“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*/

 }

}

（5）“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*/

 }

}