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© 984326157 中级黑马   /  2015-7-4 03:49  /  1172 人查看  /  2 人回复  /   0 人收藏 转载请遵从CC协议 禁止商业使用本文


  1. #include <stdio.h>

  2. /*1、稳定排序和非稳定排序
  3.   简单地说就是所有相等的数经过某种排序方法后,仍能保持它们在排序之前的相对次序,我们就说这种排序方法是稳定的。反之,就是非稳定的。
  4.   比如:一组数排序前是a1,a2,a3,a4,a5,其中a2=a4,经过某种排序后为a1,a2,a4,a3,a5,则我们说这种排序是稳定的,因为a2排序前在a4的前面,排序后它还是在a4的前面。假如变成a1,a4,a2,a3,a5就不是稳定的了。
  5.   2、内排序和外排序
  6.   在排序过程中,所有需要排序的数都在内存,并在内存中调整它们的存储顺序,称为内排序;
  7.   在排序过程中,只有部分数被调入内存,并借助内存调整数在外存中的存放顺序排序方法称为外排序。
  8.   3、算法的时间复杂度和空间复杂度
  9.   所谓算法的时间复杂度,是指执行算法所需要的计算工作量。
  10.   一个算法的空间复杂度,一般是指执行这个算法所需要的内存空间。
  11. */
  12. /*
  13.      功能:选择排序
  14.      输入:数组名称(也就是数组首地址)、数组中元素个数
  15. */
  16. /*
  17.      算法思想简单描述:
  18.         在要排序的一组数中,选出最小的一个数与第一个位置的数交换;然后在剩下的数当中再找最小的与第二个位置的数交换,如此循环到倒数第二个数和最后一个数比较为止。
  19.      选择排序是不稳定的。
  20.      */
  21. void select_sort(int *x, int n)
  22. {
  23.     int i, j, min, t;
  24.     for (i=0; i<n-1; i++) /*要选择的次数:0~n-2共n-1次*/
  25.         {
  26.             min = i; /*假设当前下标为i的数最小,比较后再调整*/
  27.             for (j=i+1; j<n; j++)/*循环找出最小的数的下标是哪个*/
  28.                 {
  29.                     if (*(x+j) < *(x+min))
  30.                         {
  31.                             min = j; /*如果后面的数比前面的小,则记下它的下标*/
  32.                             }
  33.                     }
  34.             if (min != i) /*如果min在循环中改变了,就需要交换数据*/
  35.                 {
  36.                     t = *(x+i);
  37.                     *(x+i) = *(x+min);
  38.                     *(x+min) = t;
  39.                     }
  40.             }
  41.     }
  42. /*
  43.      功能:直接插入排序
  44.      输入:数组名称(也就是数组首地址)、数组中元素个数
  45. */
  46. /*
  47.      算法思想简单描述:
  48.      在要排序的一组数中,假设前面(n-1) [n>=2] 个数已经是排好顺序的,现在要把第n个数插到前面的有序数中,使得这n个数也是排好顺序的。如此反复循环,直到全部排好顺序。
  49.      直接插入排序是稳定的。
  50. */
  51. void insert_sort(int *x, int n)
  52. {
  53.     int i, j, t;
  54.     for (i=1; i<n; i++) /*要选择的次数:1~n-1共n-1次*/
  55.         {
  56.             /*
  57.                  暂存下标为i的数。注意:下标从1开始,原因就是开始时
  58.                  第一个数即下标为0的数,前面没有任何数,单单一个,认为
  59.                  它是排好顺序的。
  60.                  */
  61.             t=*(x+i);
  62.             for (j=i-1; j>=0 && t<*(x+j); j--) /*注意:j=i-1,j--,这里就是下标为i的数,在它前面有序列中找插入位置。*/
  63.                 {
  64.                     *(x+j+1) = *(x+j); /*如果满足条件就往后挪。最坏的情况就是t比下标为0的数都小,它要放在最前面,j==-1,退出循环*/
  65.                     }
  66.             *(x+j+1) = t; /*找到下标为i的数的放置位置*/
  67.             }
  68.     }
  69. /*
  70.      功能:冒泡排序
  71.      输入:数组名称(也就是数组首地址)、数组中元素个数
  72.  */

  73. /*
  74.      ====================================================
  75.      算法思想简单描述:
  76.      在要排序的一组数中,对当前还未排好序的范围内的全部数,自上而下对相邻的两个数依次进行比较和调整,让较大的数往下沉,较小的往上冒。即:每当两相邻的数比较后发现它们的排序与排序要求相反时,就将它们互换。
  77.      下面是一种改进的冒泡算法,它记录了每一遍扫描后最后下沉数的位置k,这样可以减少外层循环扫描的次数。
  78.      冒泡排序是稳定的。
  79.      */
  80. void bubble_sort(int *x, int n)
  81. {
  82.     int j, k, h, t;
  83.     for (h=n-1; h>0; h=k) /*循环到没有比较范围*/
  84.         {
  85.             for (j=0, k=0; j<h; j++) /*每次预置k=0,循环扫描后更新k*/
  86.                 {
  87.                     if (*(x+j) > *(x+j+1)) /*大的放在后面,小的放到前面*/
  88.                         {
  89.                             t = *(x+j);
  90.                             *(x+j) = *(x+j+1);
  91.                             *(x+j+1) = t; /*完成交换*/
  92.                             k = j; /*保存最后下沉的位置。这样k后面的都是排序排好了的。*/
  93.                             }
  94.                     }
  95.             }
  96.     }

  97. /*
  98.      功能:希尔排序
  99.      输入:数组名称(也就是数组首地址)、数组中元素个数   
  100.      */

  101. /*
  102.      算法思想简单描述:
  103.      在直接插入排序算法中,每次插入一个数,使有序序列只增加1个节点,并且对插入下一个数没有提供任何帮助。如果比较相隔较远距离(称为增量)的数,使得数移动时能跨过多个元素,则进行一次比较就可能消除多个元素交换。D.L.shell于1959年在以他名字命名的排序算法中实现了这一思想。算法先将要排序的一组数按某个增量d分成若干组,每组中记录的下标相差d.对每组中全部元素进行排序,然后再用一个较小的增量对它进行,在每组中再进行排序。当增量减到1时,整个要排序的数被分成一组,排序完成。
  104.      下面的函数是一个希尔排序算法的一个实现,初次取序列的一半为增量,
  105.      以后每次减半,直到增量为1。
  106.      希尔排序是不稳定的。
  107.      */
  108. void shell_sort(int *x, int n)
  109. {
  110.     int h, j, k, t;
  111.     for (h=n/2; h>0; h=h/2) /*控制增量*/
  112.         {
  113.             for (j=h; j<n; j++) /*这个实际上就是上面的直接插入排序*/
  114.                 {
  115.                     t = *(x+j);
  116.                     for (k=j-h; (k>=0 && t<*(x+k)); k-=h)
  117.                         {
  118.                             *(x+k+h) = *(x+k);
  119.                             }
  120.                     *(x+k+h) = t;
  121.                     }
  122.             }
  123.     }

  124. /*
  125.      功能:快速排序
  126.      输入:数组名称(也就是数组首地址)、数组中元素个数
  127. */
  128. /*
  129.      算法思想简单描述:
  130.      快速排序是对冒泡排序的一种本质改进。它的基本思想是通过一趟扫描后,使得排序序列的长度能大幅度地减少。在冒泡排序中,一次扫描只能确保最大数值的数移到正确位置,而待排序序列的长度可能只减少1。快速排序通过一趟扫描,就能确保某个数(以它为基准点吧)的左边各数都比它小,右边各数都比它大。然后又用同样的方法处理它左右两边的数,直到基准点的左右只有一个元素为止。它是由C.A.R.Hoare于1962年提出的。
  131.      显然快速排序可以用递归实现,当然也可以用栈化解递归实现。下面的函数是用递归实现的,有兴趣的朋友可以改成非递归的。
  132.      快速排序是不稳定的。
  133. */
  134. void quick_sort(int a[],int num)
  135. {
  136.     int i = 0;
  137.     int j = num-1;
  138.     int key = a[0];
  139. //    int temp;
  140.     if (num>1) {//重要的判断条件,如果长度小于2,则不需要进行排序
  141.         while (i != j) {
  142.             for (; i < j; j--) {
  143.                 if (a[j] < key) {
  144.                     a[i] = a[j];
  145.                     break;
  146.                 }
  147.             }
  148.             for (; i < j; i++) {
  149.                 if (a[i] > key) {
  150.                     a[j] = a[i];
  151.                     break;
  152.                 }
  153.             }
  154.             a[i] = key;
  155.         }
  156.         quick_sort(a,i);
  157.         quick_sort(a+i+1,num-i-1);
  158.     }
  159. }

  160. void printArray(int a[],int n)
  161. {
  162.     int i;
  163.     for (i = 0; i<n; i++) {
  164.         printf("%d\t",a[i]);

  165.     }
  166.     printf("\n");
  167. }
  168. int main()
  169. {
  170.     int a[] = {3,5,2,7,3,83,9};
  171.    
  172.     select_sort(a, 7);
  173.     printf("选择法排序:\n");
  174.     printArray(a, 7);
  175.    
  176.     insert_sort(a, 7);
  177.     printf("插入法排序:\n");
  178.     printArray(a, 7);
  179.    
  180.     bubble_sort(a, 7);
  181.     printf("冒泡法排序:\n");
  182.     printArray(a, 7);
  183.    
  184.     shell_sort(a, 7);
  185.     printf("希尔排序法排序:\n");
  186.     printArray(a, 7);
  187.    
  188.     quick_sort(a, 7);
  189.     printf("快速排序法排序:\n");
  190.     printArray(a, 7);
  191. }

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