C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)經(jīng)典排序算法概覽

冒泡排序

冒泡排序（英語(yǔ)：Bubble Sort）是一種簡(jiǎn)單的排序算法。它重復(fù)地走訪過(guò)要排序的數(shù)列，一次比較兩個(gè)元素，如果他們的順序（如從大到小、首字母從A到Z）錯(cuò)誤就把他們交換過(guò)來(lái)。

過(guò)程演示：

示例代碼：

#include

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;

}

}

int main()

{ int arr[] = { 22, 34, 3, 32, 82, 55, 89, 50, 37, 5, 64, 35, 9, 70 };

int len = (int) sizeof(arr) / sizeof(*arr);

bubble_sort(arr, len);

int i;

for (i = 0; i < len; i++) ? ? ? ?printf("%d ", arr[i]);

return 0;

}

選擇排序

選擇排序（Selection sort）是一種簡(jiǎn)單直觀的排序算法。它的工作原理如下。首先在未排序序列中找到最小（大）元素，存放到排序序列的起始位置，然后，再?gòu)氖Ｓ辔磁判蛟刂欣^續(xù)尋找最小（大）元素，然后放到已排序序列的末尾。以此類推，直到所有元素均排序完畢。

過(guò)程演示：

示例代碼：

void swap(int *a,int *b) //交換兩個(gè)變數(shù)

{ int temp = *a; *a = *b; *b = temp;

}

void selection_sort(int arr[], int len)

{ int i,j; for (i = 0 ; i < len - 1 ; i++) ? ?{ ? ? ? ?int min = i;

for (j = i + 1; j < len; j++) ? ? //走訪未排序的元素 ? ? ? ? ? ?if (arr[j] < arr[min]) ? ?//找到目前最小值 ? ? ? ? ? ? ? ?min = j; ? ?//紀(jì)錄最小值 ? ? ? ? ? swap(&arr[min], &arr[i]); ? ?//做交換 ? ?}

}

插入排序

插入排序（英語(yǔ)：Insertion Sort）是一種簡(jiǎn)單直觀的排序算法。它的工作原理是通過(guò)構(gòu)建有序序列，對(duì)于未排序數(shù)據(jù)，在已排序序列中從后向前掃描，找到相應(yīng)位置并插入。插入排序在實(shí)現(xiàn)上，通常采用in-place排序（即只需用到 {displaystyle O(1)} {displaystyle O(1)}的額外空間的排序），因而在從后向前掃描過(guò)程中，需要反復(fù)把已排序元素逐步向后

挪位，為最新元素提供插入空間。

過(guò)程演示：

示例代碼：

void insertion_sort(int arr[], int len)

{ int i,j,temp;

for (i=1;i

for (j=i;j>0 && arr[j-1]>temp;j--) arr[j] = arr[j-1];

arr[j] = temp;

}

}

希爾排序

希爾排序，也稱遞減增量排序算法，是插入排序的一種更高效的改進(jìn)版本。希爾排序是非穩(wěn)定排序算法。

希爾排序是基于插入排序的以下兩點(diǎn)性質(zhì)而提出改進(jìn)方法的：

插入排序在對(duì)幾乎已經(jīng)排好序的數(shù)據(jù)操作時(shí)，效率高，即可以達(dá)到線性排序的效率

但插入排序一般來(lái)說(shuō)是低效的，因?yàn)椴迦肱判蛎看沃荒軐?shù)據(jù)移動(dòng)一位

過(guò)程演示：

void shell_sort(int arr[], int len)

{ int gap, i, j;

int temp;

for (gap = len >> 1; gap > 0; gap = gap >>= 1) for (i = gap; i < len; i++) { ? ? ? ? ? ?temp = arr[i];

for (j = i - gap; j >= 0 && arr[j] > temp; j -= gap) arr[j + gap] = arr[j];

arr[j + gap] = temp;

}

}

歸并排序

把數(shù)據(jù)分為兩段，從兩段中逐個(gè)選最小的元素移入新數(shù)據(jù)段的末尾。

可從上到下或從下到上進(jìn)行。

過(guò)程演示：

迭代法：

int min(int x, int y)

{ return x < y ? x : y;

}

void merge_sort(int arr[], int len)

{ int* a = arr;

int* b = (int*) malloc(len * sizeof(int));

int seg, start;

for (seg = 1; seg < len; seg += seg) { ? ? ? ?for (start = 0; start < len; start += seg + seg) { ? ? ? ? ? ?int low = start, mid = min(start + seg, len), high = min(start + seg + seg, len);

int k = low;

int start1 = low, end1 = mid;

int start2 = mid, end2 = high;

while (start1 < end1 && start2 < end2) ? ? ? ? ? ? ? ?b[k++] = a[start1] < a[start2] ? a[start1++] : a[start2++]; ? ? ? ? ? ?while (start1 < end1) ? ? ? ? ? ? ? ?b[k++] = a[start1++];

while (start2 < end2) ? ? ? ? ? ? ? ?b[k++] = a[start2++];

} int* temp = a;

a = b;

b = temp;

} if (a != arr) { int i;

for (i = 0; i < len; i++) ? ? ? ? ? ?b[i] = a[i];

b = a;

} free(b);

}

遞歸法：

void merge_sort_recursive(int arr[], int reg[], int start, int end)

{ if (start >= end) return;

int len = end - start, mid = (len >> 1) + start;

int start1 = start, end1 = mid;

int start2 = mid + 1, end2 = end;

merge_sort_recursive(arr, reg, start1, end1); merge_sort_recursive(arr, reg, start2, end2);

int k = start;

while (start1 <= end1 && start2 <= end2) ? ? ? ?reg[k++] = arr[start1] < arr[start2] ? arr[start1++]: arr[start2++];

while (start1 <= end1) ? ? ? ?reg[k++] = arr[start1++];

while (start2 <= end2) ? ? ? ?reg[k++] = arr[start2++];

for (k = start; k <= end; k++) ? ? ? ?arr[k] = reg[k];

}

void merge_sort(int arr[], const int len)

{ int reg[len];

merge_sort_recursive(arr, reg, 0, len - 1);

}

審核編輯：黃飛