排序算法——交换类排序

根据排序时数据所占用存储器的不同，可将排序分为两类，一类是整个排序过程完全在内存中进行，成为内部排序。另一类是由于待排序记录数据太大，内存无法容纳全部数据，需要借助外部存储才能完成，称为外部排序。

按照方法可以分为交换类排序和插入类排序。

先看下交换类排序，它的思想是通过一系列交换逆序元素进行排序的方法。

1、冒泡排序（相邻比序法）

算法思想：它通过对相邻的数据元素进行交换，逐步将待排序序列变成有序序列的过程。

                  反复扫描待排序记录序列，在扫描的过程中顺次比较相邻的两元素的大小，若逆序就交换位置。

算法描述：

void bubbleSort(int arr[],int length){
//对记录数组r做冒泡排序，length为数组的长度
    for (int i=0;i<length-1;i++){//确定排序趟数
        for(int j=0;j<length-1-i;j++){//确定比较次数
            if (arr[j]>arr[j + 1])
	    {
	    //交换
		int tmp = arr[j];
		arr[j] = arr[j + 1];
		arr[j + 1] = tmp;
	    }


        }        
    
    }

}

还可以对冒泡排序进行优化，比如可以在交换的地方加一个标记，如果那一趟排序没有交换元素，说明这组数据已经有序，不用再继续下去。或者我们可以记下最后一次交换的位置，后边没有交换，必然是有序的，然后下一次排序从第一个比较到上次记录的位置结束即可。可以参考博客。

冒泡排序是一种稳定的排序方法。

2、快速排序

冒泡排序比较的是两个相邻元素，因此在互换两个相邻元素时候只能消除一个逆序。快速排序通过交换两个不相邻元素，可能消除多个逆序。

算法思想：

              从待排序记录序列中选取一个记录（通常是第一个）作为枢轴，其关键字设为K1，然后将其余关键字小于K1的记录移动到前面，关键字大于K1的移动到后面，结果将待排序记录分成两个子表，最后将关键字为K1的记录插到分界线的位置处。这个过程称为一趟快速排序。

算法步骤：

              假设待划分序列为 r[left],r[left+1],....,r[right],具体实现过程，可以设两个指针i和j，它们的初值分别是left和right。首先将基准记录r[left]移至变量x中，然后反复进行下两步，直到i和j相遇。

               1、i从左向右扫描直到r[i]>x时，将r[i]移至空单元r[j]，此时r[i]相当于空单元；

               2、j从右向左扫描直到r[j]<x时，将r[j]移至空单元r[i]，此时r[j]相当于空单元；

               当i和j相遇的时候，给空单元赋值x，然后对于左右形成的两个子表采用同样的方法进一步划分。