C语言常见经典排序算法

C语言基础

常见经典排序算法

1.希尔排序

2.二分插入法

3.直接插入法

4.带哨兵的直接排序法

5.冒泡排序

6.选择排序

7.快速排序

8.堆排序

一.希尔（Shell）排序法（又称宿小增量排序，是1959年由D.L.Shell提出来的）

/* Shell 排序法 */

#include <stdio.h>

void sort(int v[],int n)

{

int gap,i,j,temp;

for(gap=n/2;gap>0;gap /= 2) /* 设置排序的步长，步长gap每次减半，直到减到1 */ {

for(i=gap;i<n;i++) /* 定位到每一个元素 */

{

for(j=i-gap;(j >= 0) && (v[j] > v[j+gap]);j -= gap ) /* 比较相距gap远的两个元素的大小，根据排序方向决定如何调换 */

{

temp=v[j];

v[j]=v[j+gap];

v[j+gap]=temp;

}

}

}

}

二.二分插入法

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/* 二分插入法 */

void HalfInsertSort(int a[], int len)

{

int i, j,temp;

int low, high, mid;

for (i=1; i<len; i++)

{

temp = a[i];/* 保存但前元素 */

low = 0;

high = i-1;

while (low <= high) /* 在a[low...high]中折半查找有序插入的位置 */

{

mid = (low + high) / 2; /* 找到中间元素 */

if (a[mid] > temp) /* 如果中间元素比但前元素大，当前元素要插入到中间元素的左侧 */

{

high = mid-1;

}

else /* 如果中间元素比当前元素小，但前元素要插入到中间元素的右侧 */

{

low = mid+1;

}

} /* 找到当前元素的位置，在low和high之间 */

for (j=i-1; j>high; j--)/* 元素后移 */

{

a[j+1] = a[j];

}

a[high+1] = temp; /* 插入 */

}

}

三.直接插入法

/*直接插入法*/

void InsertionSort(int input[],int len)

{

int i,j,temp;

for (i = 1; i < len; i++)

{

temp = input[i]; /* 操作当前元素，先保存在其它变量中 */

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for (j = i - 1;j>-1&&input[j] > temp ; j--) /* 从当前元素的上一个元素开始查找合适的位置 */

{

input[j + 1] = input[j]; /* 一边找一边移动元素 */

input[j] = temp;

}

}

}

四.带哨兵的直接排序法

/**

* 带哨兵的直接插入排序,数组的第一个元素不用于存储有效数据

* 将input[0]作为哨兵，可以避免判定input[j]中，数组是否越界

* 因为在j--的过程中，当j减小到0时,变成了input[0]与input[0]

* 自身进行比较，很明显这个时候说明位置i之前的数字都比input[i]小

* 位置i上的数字不需要移动，直接进入下一轮的插入比较。

*

*/

void InsertionSortWithPiquet(int input[],int len)

{

int i,j;

for (i = 2; i < len; i++) /* 保证数组input第一元素的存储数据无效，从第二个数据开始与它前面的元素比较 */

{

input[0] = input[i];

for (j = i - 1; input[j] > input[0] ; j--)

{

input[j + 1] = input[j];

input[j] = input[0]; /* input[j]一直都是排序的元素中最大的那一个 */ }

}

}

五.冒泡法

/* 冒泡排序法 */

void Bublesort(int a[],int n)

{

int i,j,k;

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for(j=0;j<n;j++) /* 气泡法要排序n次*/

{

for(i=0;i<n-j;i++) /* 值比较大的元素沉下去后，只把剩下的元素中的最大值再沉下去就可以啦 */

{

if(a[i]>a[i+1]) /* 把值比较大的元素沉到底 */

{

k=a[i];

a[i]=a[i+1];

a[i+1]=k;

}

}

}

}

六.选择排序法

/*算法原理：首先以一个元素为基准，从一个方向开始扫描，

* 比如从左至右扫描，以A[0]为基准。接下来从A[0]...A[9]

* 中找出最小的元素，将其与A[0]交换。然后将基准位置右

* 移一位，重复上面的动作，比如，以A[1]为基准，找出

* A[1]~A[9]中最小的，将其与A[1]交换。一直进行到基准位

* 置移到数组最后一个元素时排序结束（此时基准左边所有元素

* 均递增有序，而基准为最后一个元素，故完成排序）。

*/

void Selectsort(int A[],int n)

{

int i,j,min,temp;

for(i=0;i<n;i++)

{

min=i;

for(j=i+1;j<=n;j++) /* 从j往前的数据都是排好的，所以从j开始往下找剩下的元素中最小的 */

{

if(A[min]>A[j]) /* 把剩下元素中最小的那个放到A[i]中 */

{

temp=A[i];

A[i]=A[j];

A[j]=temp;

}

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}

}

}

七.快速排序

/* 快速排序（quick sort）。在这种方法中，

* n 个元素被分成三段（组）：左段left，

* 右段right和中段middle。中段

* 仅包含一个元素。左段中各元素都小于等

* 于中段元素，右段中各元素都大于等于中

* 段元素。因此left和right中的元

* 素可以独立排序，并且不必对left和

* right的排序结果进行合并。

* 使用快速排序方法对a[0:n-1]排序

* 从a[0:n-1]中选择一个元素作为middle，

* 该元素为支点把余下的元素分割为两段left

* 和right，使得left中的元素都小于

* 等于支点，而right 中的元素都大于等于支点

* 递归地使用快速排序方法对left 进行排序

* 递归地使用快速排序方法对right 进行排序

* 所得结果为left+middle+right

*/

void Quick_sort(int data[],int low,int high)

{

int mid;

if(low<high)

{

mid=Partition(data,low,high);

Quick_sort(data,low,mid-1); /* 递归调用 */

Quick_sort(data,mid+1,high);

}

}

/* 要注意看清楚下面的数据之间是如何替换的，

* 首先选一个中间值，就是第一个元素data[low],

* 然后从该元素的最右侧开始找到比它小的元素，把

* 该元素复制到它中间值原来的位置(data[low]=data[high])，

* 然后从该元素的最左侧开始找到比它大的元素，把

* 该元素复制到上边刚刚找到的那个元素的位置(data[high]=data[low])，

* 最后将这个刚空出来的位置装入中间值(data[low]=data[0])，

* 这样一来比mid大的都会跑到mid的右侧，小于mid的会在左侧，

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* 最后一行，返回的low是中间元素的位置，左右分别递归就可以排好序了。

*/

int Partition(int data[],int low,int high)

{

int mid;

data[0]=data[low];

mid=data[low];

while(low < high)

{

while((low < high) && (data[high] >= mid))

{

--high;

}

data[low]=data[high]; /* 从high的位置开始往low的方向找，找到比data[low]小的元素，存到data[low]中 */

while((low < high) && (data[low] < mid)) /* 新得到的data[low]肯定小于原来的data[low]即mid */

{

++low;

}

data[high]=data[low]; /* 从low的位置开始往high的方向找，找到比data[high]大的元素，存在data[high]中 */

}

data[low]=data[0]; /* 把low的新位置存上原来的data[low]的数据 */

return low; /* 递归时，把它做为右侧元素的low */

}