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C語言中三種常見排序算法分析
C語言的設(shè)計(jì)目標(biāo)是提供一種能以簡易的方式編譯、處理低級存儲器、產(chǎn)生少量的機(jī)器碼以及不需要任何運(yùn)行環(huán)境支持便能運(yùn)行的編程語言。那么C語言中三種常見排序算法的分析情況是怎樣的呢。以下僅供參考！
一、冒泡法（起泡法）
算法要求：用起泡法對10個(gè)整數(shù)按升序排序。
算法分析：如果有n個(gè)數(shù)，則要進(jìn)行n-1趟比較。在第1趟比較中要進(jìn)行n-1次相鄰元素的兩兩比較，在第j趟比較中要進(jìn)行n-j次兩兩比較。比較的順序從前往后，經(jīng)過一趟比較后，將最值沉底（換到最后一個(gè)元素位置），最大值沉底為升序，最小值沉底為降序。
算法源代碼：
# include
main()
{
int a[10],i,j,t;
printf("Please input 10 numbers: ");
/*輸入源數(shù)據(jù)*/
for(i=0;i<10;i++)
scanf("%d",&a[i]);
/*排序*/
for(j=0;j<9;j++) /*外循環(huán)控制排序趟數(shù)，n個(gè)數(shù)排n-1趟*/
for(i=0;i<9-j;i++) /*內(nèi)循環(huán)每趟比較的次數(shù)，第j趟比較n-j次*/
if(a[i]>a[i+1]) /*相鄰元素比較，逆序則交換*/
{ t=a[i];
a[i]=a[i+1];
a[i+1]=t;
}
/*輸出排序結(jié)果*/
printf("The sorted numbers: ");
for(i=0;i<10;i++)
printf("%d ",a[i]);
printf(" ");
}
算法特點(diǎn)：相鄰元素兩兩比較，每趟將最值沉底即可確定一個(gè)數(shù)在結(jié)果的位置，確定元素位置的順序是從后往前，其余元素可能作相對位置的調(diào)整。可以進(jìn)行升序或降序排序。
算法分析：定義n-1次循環(huán)，每個(gè)數(shù)字比較n-j次，比較前一個(gè)數(shù)和后一個(gè)數(shù)的大小。然后交換順序。
二、選擇法
算法要求：用選擇法對10個(gè)整數(shù)按降序排序。
算法分析：每趟選出一個(gè)最值和無序序列的第一個(gè)數(shù)交換，n個(gè)數(shù)共選n-1趟。第i趟假設(shè)i為最值下標(biāo)，然后將最值和i+1至最后一個(gè)數(shù)比較，找出最值的下標(biāo)，若最值下標(biāo)不為初設(shè)值，則將最值元素和下標(biāo)為i的元素交換。
算法源代碼：
# include
main()
{
int a[10],i,j,k,t,n=10;
printf("Please input 10 numbers:");
for(i=0;i<10;i++)
scanf("%d",&a[i]);
for(i=0;i<n-1;i++) /*外循環(huán)控制趟數(shù)，n個(gè)數(shù)選n-1趟*/
{
k=i; /*假設(shè)當(dāng)前趟的第一個(gè)數(shù)為最值,記在k中 */
for(j=i+1;j<n;j++) /*從下一個(gè)數(shù)到最后一個(gè)數(shù)之間找最值*/
if(a[k]<a[j]) /*若其后有比最值更大的*/
k=j; /*則將其下標(biāo)記在k中*/
if(k!=i) /*若k不為最初的i值，說明在其后找到比其更大的數(shù)*/
{ t=a[k]; a[k]=a[i]; a[i]=t; }/*則交換最值和當(dāng)前序列的第一個(gè)數(shù)*/
}
printf("The sorted numbers: ");
for(i=0;i<10;i++)
printf("%d ",a[i]);
printf(" ");
}
算法特點(diǎn)：每趟是選出一個(gè)最值確定其在結(jié)果序列中的位置，確定元素的位置是從前往后，而每趟最多進(jìn)行一次交換，其余元素的相對位置不變。可進(jìn)行降序排序或升序排序。
算法分析：定義外部n-1次循環(huán)，假設(shè)第一個(gè)為最值，放在參數(shù)中，在從下一個(gè)數(shù)以后找最值若后面有比前面假設(shè)的最值更大的就放在k中，然后在對k進(jìn)行分析。若k部位最初的i值。也就是假設(shè)的i不是最值，那么就交換最值和當(dāng)前序列的第一個(gè)數(shù)
三、插入法
算法要求：用插入排序法對10個(gè)整數(shù)進(jìn)行降序排序。
算法分析：將序列分為有序序列和無序列，依次從無序序列中取出元素值插入到有序序列的合適位置。初始是有序序列中只有第一個(gè)數(shù)，其余n-1個(gè)數(shù)組成無序序列，則n個(gè)數(shù)需進(jìn)n-1次插入。尋找在有序序列中插入位置可以從有序序列的最后一個(gè)數(shù)往前找，在未找到插入點(diǎn)之前可以同時(shí)向后移動(dòng)元素，為插入元素準(zhǔn)備空間。
算法源代碼：
# include
main()
{
int a[10],i,j,t;
printf("Please input 10 numbers: ");
for(i=0;i<10;i++)
scanf("%d",&a[i]);
for(i=1;i<10;i++)/*外循環(huán)控制趟數(shù)，n個(gè)數(shù)從第2個(gè)數(shù)開始到最后共進(jìn)行n-1次插入*/
{
t=a[i]; /*將待插入數(shù)暫存于變量t中*/
for( j=i-1 ; j>=0 && t>a[j] ; j-- ) /*在有序序列（下標(biāo)0 ~ i-1）中尋找插入位置*/
a[j+1]=a[j]; /*若未找到插入位置，則當(dāng)前元素后移一個(gè)位置*/
a[j+1]=t; /*找到插入位置，完成插入*/
}
printf("The sorted numbers: ");
for(i=0;i<10;i++)
printf("%d ",a[i]);
printf(" ");
}
算法特點(diǎn)：每趟從無序序列中取出第一個(gè)數(shù)插入到有序序列的合適位置，元素的最終位置在最后一趟插入后才能確定位置。也可是先用循環(huán)查找插入位置（可從前往后或從后往前），再將插入位置之后的元素（有序列中）逐個(gè)后移一個(gè)位置，最后完成插入。該算法的特點(diǎn)是在尋找插入位置的同時(shí)完成元素的移動(dòng)。因?yàn)樵氐囊苿?dòng)必須從后往前，則可將兩個(gè)操作結(jié)合在一起完成，提高算法效率。仍可進(jìn)行升序或降序排序。
幾種排序的概念
1、冒泡排序
算法思想簡單描述：
在要排序的一組數(shù)中，對當(dāng)前還未排好序的范圍內(nèi)的全部數(shù)，自上而下對相鄰的兩個(gè)數(shù)依次進(jìn)行比較和調(diào)整，讓較大的數(shù)往下沉，較小的往上冒。即：每當(dāng)兩相鄰的數(shù)比較后發(fā)現(xiàn)它們的排序與排序要求相反時(shí)，就將它們互換。
下面是一種改進(jìn)的冒泡算法，它記錄了每一遍掃描后最后下沉數(shù)的位置k，這樣可以減少外層循環(huán)掃描的次數(shù)。
冒泡排序是穩(wěn)定的。算法時(shí)間復(fù)雜度O(n2)–[n的平方]
2、選擇排序
算法思想簡單描述：
在要排序的一組數(shù)中，選出最小的一個(gè)數(shù)與第一個(gè)位置的數(shù)交換；然后在剩下的數(shù)當(dāng)中再找最小的與第二個(gè)位置的數(shù)交換，如此循環(huán)到倒數(shù)第二個(gè)數(shù)和最后一個(gè)數(shù)比較為止。
選擇排序是不穩(wěn)定的。算法復(fù)雜度O(n2)–[n的平方]
3、直接插入排序
算法思想簡單描述：
在要排序的一組數(shù)中，假設(shè)前面(n-1) [n>=2] 個(gè)數(shù)已經(jīng)是排好順序的，現(xiàn)在要把第n個(gè)數(shù)插到前面的有序數(shù)中，使得這n個(gè)數(shù)也是排好順序的。如此反復(fù)循環(huán)，直到全部排好順序。
直接插入排序是穩(wěn)定的。算法時(shí)間復(fù)雜度O(n2)–[n的平方]
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