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6種常見的排序算法的C語言實現

時間:2024-06-18 14:18:56 C語言 我要投稿
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6種常見的排序算法的C語言實現

  在c語言學習階段,我們如惡化通過c語言來實現幾種常見的排序算法?下面是小編在網絡上為我們整理的6種常見的排序算法的C語言實現:

6種常見的排序算法的C語言實現

  1)“冒泡法1”

  其原理為從a[0]開始,依次將其和后面的元素比較,若a[0]>a[i],則交換它們,一直比較到a[n]。

  同理對a[1],a[2],...a[n-1]處理,即完成排序。

  [cpp] view plaincopy

  void bubble(int *a,int n)

  {

  int i,j,temp;

  for(i=0;i<n-1;i++)

  {

  for(j=i+1;j<n;j++) /*注意循環的上下限*/

  {

  if(a[i]>a[j])

  {

  temp=a[i];

  a[i]=a[j];

  a[j]=temp;

  }

  }

  }

  }

  2)“冒泡法2”

  冒泡法還有第二種形式,或者叫沉底法也行:

  每相鄰的兩個數進行比較,如果發現b[j]>b[j+1]

  [cpp] view plaincopy

  void bubble(int *b,int n)

  {

  int i,j,temp;

  for(i=0;i<n-1;i++)

  {

  for(j=0;j<n-i-1;j++)

  {

  if(b[j]>b[j+1])

  {

  temp = b[j];

  b[j] = b[j+1];

  b[j+1]=temp;

  }

  }

  }

  }

  冒泡法原理簡單,但其缺點是交換次數多,效率低。

  下面介紹一種源自冒泡法但更有效率的方法“選擇法”。

  3)“選擇法”

  選擇法循環過程與冒泡法1一致,它還定義了記號k=i,然后依次把a[k]同后面元素比較,若a[k]>a[j],則使k=j.

  最后看看k=i是否還成立,不成立則交換a[k],a[i],這樣就比冒泡法省下許多無用的交換,提高了效率。

  [cpp] view plaincopy

  void choise(int *a,int n)

  {

  int i,j,min,temp;

  for(i=0;i<n-1;i++)

  {

  min=i; /*給記號賦值*/

  for(j=i+1;j<n;j++)

  {

  if(a[min]>a[j])

  min=j; /*是k總是指向最小元素*/

  }

  if(i!=min) /*當k!=i是才交換,否則a[i]即為最小*/

  {

  temp=a[i];

  a[i]=a[min];

  a[min]=temp;

  }

  }

  }

  4)“插入法”

  插入法是一種比較直觀的排序方法。

  它首先把數組頭兩個元素排好序,再依次把后面的元素插入適當的位置。

  把數組元素插完也就完成了排序。

  [cpp] view plaincopy

  void (int *a,int n)

  {

  int i,j,temp;

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

  {

  temp=a[i]; /*temp為要插入的元素*/

  j=i-1;

  while( j>=0&&temp<a[j] )

  { /*從a[i-1]開始找比a[i]小的數,同時把數組元素向后移*/

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

  j--;

  }

  a[j+1]=temp; /*插入*/

  }

  }

  但說到高效率,非“快速法”莫屬,現在就讓我們來了解它。

  5)“快速法”

  快速法定義了三個參數,(數組首地址*a,要排序數組起始元素下標i,要排序數組結束元素下標j).

  它首先選一個數組元素(一般為a[ (i+j)/2 ],即中間元素)作為參照,把比它小的元素放到它的左邊,比它大的'放在右邊。

  然后運用遞歸,在將它左,右兩個子數組排序,最后完成整個數組的排序。

  下面分析其代碼:

  [cpp] view plaincopy

  void quick(int *a,int i,int j)

  {

  int m,n,temp;

  int k;

  m=i;

  n=j;

  k=a[(i+j)/2]; /*選取的參照*/

  do

  {

  while( a[m]<k && m<j )

  m++; /* 從左到右找比k大的元素*/

  while( a[n] >k && n>i )

  n--; /* 從右到左找比k小的元素*/

  if(m<=n)

  { /*若找到且滿足條件,則交換*/

  temp=a[m];

  a[m]=a[n];

  a[n]=temp;

  m++;

  n--;

  }

  }

  while(m<=n);

  if(m<j)

  quick(a,m,j); /*運用遞歸*/

  if(n>i)

  quick(a,i,n);

  }

  6)“shell法”

  shell法是一個叫 shell 的美國人與1969年發明的。

  它首先把相距k(k>=1)的那幾個元素排好序,再縮小k值(一般取其一半),再排序,直到k=1時完成排序。

  下面讓我們來分析其代碼:

  [cpp] view plaincopy

  void shell(int *a,int n)

  {

  int i,j,k,x;

  k=n/2; /*間距值*/

  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; /*縮小間距值*/

  }

  }

  上面我們已經對幾種排序法作了介紹,現在讓我們寫個主函數檢驗一下。

  #include

  /*別偷懶,下面的"..."代表函數體,自己加上去哦!*/

  void bubble(int *a,int n)

  {

  ...

  }

  void choise(int *a,int n)

  {

  ...

  }

  void quick(int *a,int i,int j)

  {

  ...

  }

  void (int *a,int n)

  {

  ...

  }

  void shell(int *a,int n)

  {

  ...

  }

  /*為了打印方便,我們寫一個print吧。*/

  void print(int *a,int n)

  {

  int i;

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

  printf("%5d",a[i]);

  printf(" ");

  }

  main()

  { /*為了公平,我們給每個函數定義一個相同數組*/

  int a1[]={13,0,5,8,1,7,21,50,9,2};

  int a2[]={13,0,5,8,1,7,21,50,9,2};

  int a3[]={13,0,5,8,1,7,21,50,9,2};

  int a4[]={13,0,5,8,1,7,21,50,9,2};

  int a5[]={13,0,5,8,1,7,21,50,9,2};

  printf("the original list:");

  print(a1,10);

  printf("according to bubble:");

  bubble(a1,10);

  print(a1,10);

  printf("according to choise:");

  choise(a2,10);

  print(a2,10);

  printf("according to quick:");

  quick(a3,0,9);

  print(a3,10);

  printf("according to :");

  (a4,10);

  print(a4,10);

  printf("according to shell:");

  shell(a5,10);

  print(a5,10);

  }

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