C語(yǔ)言排序方法(冒泡,選擇,插入,歸并,快速)
1.冒泡排序
它重復(fù)地走訪過(guò)要排序的元素列,依次比較兩個(gè)相鄰的元素,如果順序錯(cuò)誤就把他們交換過(guò)來(lái)。走訪元素的工作是重復(fù)地進(jìn)行直到?jīng)]有相鄰元素需要交換,也就是說(shuō)該元素列已經(jīng)排序完成。
算法步驟 比較相鄰的元素。如果第一個(gè)比第二個(gè)大,就交換他們兩個(gè)。 對(duì)每一對(duì)相鄰元素作同樣的工作,從開(kāi)始第一對(duì)到結(jié)尾的最后一對(duì)。這步做完后,最后的元素會(huì)是最大的數(shù)。
針對(duì)所有的元素重復(fù)以上的步驟,除了最后一個(gè)。 持續(xù)每次對(duì)越來(lái)越少的元素重復(fù)上面的步驟,直到?jīng)]有任何一對(duì)數(shù)字需要比較。

執(zhí)行過(guò)程:
# include <stdio.h>
# include <string.h>
int main(void)
{
int arr[] = {5, 2, 3, -8, 34, 76, 32, 43, 0, -70, 35, 543, 6};
int len= sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);;
int i; //比較的輪數(shù)
int j; //每輪比較的次數(shù)
int temp; //交換數(shù)據(jù)時(shí)用于存放中間數(shù)據(jù)
for (i=0; i<len-1; ++i) //比較n-1輪
{
for (j=0; j<len-1-i; ++j) //每輪比較n-1-i次,
{
if (arr[j] < arr[j+1])
{
temp = arr[j];
arr[j] = arr[j+1];
arr[j+1] = temp;
}
}
}
printf("排序后:\n");
for (i=0; i<len; ++i)
{
printf("%d\x20", arr[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
2.選擇排序
選擇排序(Selection sort)是一種簡(jiǎn)單直觀的排序算法。它的工作原理是:第一次從待排序的數(shù)據(jù)元素中選出最?。ɑ蜃畲螅┑囊粋€(gè)元素,存放在序列的起始位置,然后再?gòu)氖S嗟奈磁判蛟刂袑ふ业阶钚。ù螅┰?,然后放到已排序的序列的末尾。以此?lèi)推,直到全部待排序的數(shù)據(jù)元素的個(gè)數(shù)為零。選擇排序是不穩(wěn)定的排序方法。
算法步驟 首先在未排序序列中找到最?。ù螅┰?,存放到排序序列的起始位置。
再?gòu)氖S辔磁判蛟刂欣^續(xù)
尋找最?。ù螅┰兀缓蠓诺揭雅判蛐蛄械哪┪?。
重復(fù)第二步,直到所有元素均排序完畢。

代碼:
#include <stdio.h>
# include <string.h>
int main() {
int arr[] = { 5, 2, 3, -8, 34, 76, 32, 43, 0, -70, 35, 543, 6};
int len = (int) sizeof(arr) / sizeof(*arr);
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;
}
for (i = 0; i < len; i++)
printf("%d ", arr[i]);
return 0;
}
3.插入排序
插入排序,一般也被稱(chēng)為直接插入排序。對(duì)于少量元素的排序,它是一個(gè)有效的算法 [1] 。插入排序是一種最簡(jiǎn)單的排序方法,它的基本思想是將一個(gè)記錄插入到已經(jīng)排好序的有序表中,從而一個(gè)新的、記錄數(shù)增1的有序表。在其實(shí)現(xiàn)過(guò)程使用雙層循環(huán),外層循環(huán)對(duì)除了第一個(gè)元素之外的所有元素,內(nèi)層循環(huán)對(duì)當(dāng)前元素前面有序表進(jìn)行待插入位置查找,并進(jìn)行移動(dòng) [2] 。
算法步驟 將第一待排序序列第一個(gè)元素看做一個(gè)有序序列,把第二個(gè)元素到最后一個(gè)元素當(dāng)成是未排序序列。
從頭到尾依次掃描未排序序列,將掃描到的每個(gè)元素插入有序序列的適當(dāng)位置。(如果待插入的元素與有序序列中的某個(gè)元素相等,則將待插入元素插入到相等元素的后面。)

#include <stdio.h>
# include <string.h>
int main(){
int arr[] = { 5, 2, 3, -8, 34, 76, 32, 43, 0, -70, 35, 543, 6};
int len = (int) sizeof(arr) / sizeof(*arr);
int i,j,x;
for( i= 1; i<len; i++){
if(arr[i] < arr[i-1]){//若第 i 個(gè)元素大于 i-1 元素則直接插入;反之,需要找到適當(dāng)?shù)牟迦胛恢煤笤诓迦搿?
j= i-1;
x = arr[i];
while(j>-1 && x < arr[j]){ //采用順序查找方式找到插入的位置,在查找的同時(shí),將數(shù)組中的元素進(jìn)行后移操作,給插入元素騰出空間
arr[j+1] = arr[j];
j--;
}
arr[j+1] = x; //插入到正確位置
}
}
for(j=0; j<len; j++){
printf("%d ",arr[j]);
}
printf("\n");
return 0;
}
4.歸并排序
歸并排序(Merge sort)是建立在歸并操作上的一種有效的排序算法。該算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一個(gè)非常典型的應(yīng)用。
作為一種典型的分而治之思想的算法應(yīng)用,歸并排序的實(shí)現(xiàn)由兩種方法:
自上而下的遞歸(所有遞歸的方法都可以用迭代重寫(xiě),所以就有了第 2 種方法);
自下而上的迭代;
算法步驟 申請(qǐng)空間,使其大小為兩個(gè)已經(jīng)排序序列之和,該空間用來(lái)存放合并后的序列;
設(shè)定兩個(gè)指針,最初位置分別為兩個(gè)已經(jīng)排序序列的起始位置;
比較兩個(gè)指針?biāo)赶虻脑?,選擇相對(duì)小的元素放入到合并空間,并移動(dòng)指針到下一位置;
重復(fù)步驟 3 直到某一指針達(dá)到序列尾;
將另一序列剩下的所有元素直接復(fù)制到合并序列尾。
#include <stdio.h>
#define MAXSIZE 10
// 遞歸的方式實(shí)現(xiàn)歸并排序
// 實(shí)現(xiàn)歸并,并把結(jié)果存放到list1
# include <string.h>
#include <stdio.h>
void merging(int *list1, int list1_size, int *list2, int list2_size) {
int i,j,k, m;
int temp[MAXSIZE];
i = j = k = 0;
while(i < list1_size && j < list2_size)
{
if(list1[i] < list2[j])
{
temp[k] = list1[i];
k++;
i++;
}
else
{
temp[k++] = list2[j++];
}
}
while(i < list1_size)
{
temp[k++] = list1[i++];
}
while(j < list2_size)
{
temp[k++] = list2[j++];
}
for(m = 0;m < (list1_size + list2_size);m++)
{
list1[m] = temp[m];
} }
void MergeSort(int k[], int n) {
if(n > 1)
{
/*
*list1是左半部分,list2是右半部分
*/
int *list1 = k;
int list1_size = n/2;
int *list2 = k + list1_size;
int list2_size = n - list1_size;
MergeSort(list1, list1_size);
MergeSort(list2, list2_size);
// 把兩個(gè)合在一起
merging(list1, list1_size, list2, list2_size);
}
}
int main() {
int i, arr[] = { 5, 2, 3, -8, 34, 76, 32, 43, 0, -70, 35, 543, 6}; int len = (int) sizeof(arr) / sizeof(*arr);
MergeSort(arr, len);
printf("排序后的結(jié)果是:");
for(i = 0;i < len;i++)
{
printf("%d", a[i]);
}
printf("\n\n");
return 0;
}
5.快速排序
原理:
快速排序,給基準(zhǔn)數(shù)據(jù)找其正確索引位置的過(guò)程.
如下圖所示,假設(shè)最開(kāi)始的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)為數(shù)組第一個(gè)元素23,則首先用一個(gè)臨時(shí)變量去存儲(chǔ)基準(zhǔn)數(shù)據(jù),即tmp=23;然后分別從數(shù)組的兩端掃描數(shù)組,設(shè)兩個(gè)指示標(biāo)志:low指向起始位置,high指向末尾.
如果掃描到的值大于基準(zhǔn)數(shù)據(jù)就讓high減1,如果發(fā)現(xiàn)有元素比該基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的值小(如上圖中18<=tmp),就將high位置的值賦值給low位置。
如果掃描到的值小于基準(zhǔn)數(shù)據(jù)就讓low加1,如果發(fā)現(xiàn)有元素大于基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的值(如上圖46=>tmp),就再將low位置的值賦值給high位置的值.
算法步驟 從數(shù)列中挑出一個(gè)元素,稱(chēng)為 “基準(zhǔn)”(pivot);
重新排序數(shù)列,所有元素比基準(zhǔn)值小的擺放在基準(zhǔn)前面,所有元素比基準(zhǔn)值大的擺在基準(zhǔn)的后面(相同的數(shù)可以到任一邊)。在這個(gè)分區(qū)退出之后,該基準(zhǔn)就處于數(shù)列的中間位置。這個(gè)稱(chēng)為分區(qū)(partition)操作;
遞歸地(recursive)把小于基準(zhǔn)值元素的子數(shù)列和大于基準(zhǔn)值元素的子數(shù)列排序;

#include "stdio.h"
typedef struct _Range {
int start, end; //開(kāi)始指向分別指向兩端
} Range;
Range new_Range(int s, int e) {
Range r;
r.start = s; //開(kāi)始指向需要排序數(shù)組的兩端
r.end = e;
return r; //返回一個(gè)結(jié)構(gòu)體
}
void swap(int *x, int *y) { //交換數(shù)據(jù)函數(shù)
int t = *x;
*x = *y;
*y = t;
}
void quick_sort(int arr[], const int len) {
if (len <= 0)
return; //保證數(shù)據(jù)長(zhǎng)度大于0
Range r[len];
int p = 0;
r[p++] = new_Range(0, len - 1);
while (p) {
Range range = r[--p];
if (range.start >= range.end)
continue;
int mid = arr[(range.start + range.end) / 2]; // 選取中間點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)
int left = range.start, right = range.end;
do {
while (arr[left] < mid) ++left; // 檢測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)左側(cè)是否符合要求
while (arr[right] > mid) --right; //檢測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)右側(cè)是否符合要求
if (left <= right) {
swap(&arr[left], &arr[right]);
left++;
right--; // 移動(dòng)指針以繼續(xù)
}
} while (left <= right);
if (range.start < right) r[p++] = new_Range(range.start, right);
if (range.end > left) r[p++] = new_Range(left, range.end);
}
}
int main()
{
int j;
int arr[] = { 5, 2, 3, -8, 34, 76, 32, 43, 0, -70, 35, 543, 6};
int len = (int) sizeof(arr) / sizeof(*arr);
quick_sort(arr,len);
for(j=0; j<len; j++){
printf("%d ",arr[j]);
}
printf("\n");
}
總結(jié)
本篇文章就到這里了,希望能給你帶來(lái)幫助,也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容!
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