七大排序算法 - 冒泡、简单选择、直接插入、希尔、堆、归并、快速_冒泡排序希尔排序堆排序快速排序-优快云博客

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排序的相关概念

排序的分类

根据在排序过程中带排序的记录是否全部被放置在内存中，排序分为：
- 内排序
- 外排序

1.内排序

内排序是在排序整个过程中，带排序的所有记录全部放置在内存中。

影响内排序的主要因素

时间性能。

- (主要受比较和移动两种操作的影响）

辅助空间。
算法的复杂性。

内排序的分类

根据排序过程中借助的主要操作，内排序分为：

插入排序
交换排序
选择排序
归并排序

2.外排序

外排序是由于排序的记录个数太多，不能同时放置在内存中，整个排序过程需要在内外存之间多次交换数据才能进行。

按照算法的复杂度分类

简单算法：

- 冒泡排序、简单选择排序、直接插入排序。

复杂排序：
- 希尔排序、堆排序、归并排序、快速排序。

一、冒泡排序算法

因为在冒泡排序中要用到顺序表结构和数组两元素的交换，先把这些写成函数


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define MAXSIZE 100
#define TRUE 1
#define FALSE 0

typedef struct {
    
    int r[MAXSIZE + 1];
    int length;
}SqList;


void swap(SqList *L, int i, int j){
    int temp = L->r[i];
    L->r[i] = L->r[j];
    L->r[j] = temp;
}

1.1 冒泡排序的初级版实现

冒泡排序（Bubble Sort）是一种交换排序，它的基本思想是：两两比较相邻记录的关键字，如果反序则交换，直到没有反序的记录为止。

void BubblSort0(SqList *L){

    int i,j;
    
    for (i = 1; i < L->length; i++)
        for (j = i+1; j <= L->length; j++)
            if (L->r[i] > L->r[j])
                swap(L, i, j);
}

对于这段代码，是最简单的冒泡，其实就是最简单的交换排序而已。它的思路就是让每一个关键字，都和它后面的每一个关键字比较，如果大则交换，这样第一位置的关键字在第一次循环后一定变成最小值。

假设我们待排序的关键字序列是{9，1，5，8，3，7，4，6，2}

当i = 1时，9与1交换后，在第一位置的1与后面的关键字比较都小，因此它就只最小值。
当i = 2时，第二位置先后由9换成5，换成3，换成2，完成了第二小的数字交换。
后面数字依次比较和交换，得到最终结果。

1.2 冒泡排序的实现

对于上面的算法，代码虽然简单易懂，但是效率非常低。可以改进成接下来的代码


void BubbleSort(SqList *L){
    int i,j;
    for (i = 1; i < L->length; i++)
        for (j = L->length - 1; j >= i; j--)
            if (L->r[j] > L->r[j+1])
                swap(L, j, j+1);
}

代码解释

假设我们待排序的关键字序列是{9，1，5，8，3，7，4，6，2}

当i = 1时，变量j由8反向循环到1，逐个比较，将较小值交换到前面，直到最后找到最小值放置在了第1的位置。
当i = 1、 j = 8时，6 > 2 ，因此交换了它们的位置，j = 7时，4 > 2，所以交换......直到j = 2时，因为 1 < 2，所以不交换。
j = 1 时，9 > 1，交换，最终得到最小值1放置第一的位置。
在不断循环的过程中，除了将关键字1放到第一的位置，还将关键字2从第九位置提到了第三的位置，显然比前面的算法有进步。
当i = 2时，变量j由8反向循环到2，逐个比较，在将关键字2交换到第二位置的同时，也将关键字4和3有所提升。