C 排序算法-优快云博客

C 排序算法

引言

排序算法是计算机科学中基础且重要的算法之一，它们在数据处理、数据分析和算法竞赛等领域有着广泛的应用。C 语言作为一种功能强大的编程语言，提供了多种排序算法的实现。本文将详细介绍 C 语言中的几种常用排序算法，包括它们的原理、实现方式以及在实际应用中的优缺点。

冒泡排序

原理

冒泡排序是一种简单的排序算法，它通过重复遍历要排序的数列，一次比较两个元素，如果它们的顺序错误就把它们交换过来。遍历数列的工作是重复地进行，直到没有再需要交换的元素为止。

实现方式

#include <stdio.h>

void bubbleSort(int arr[], int n) {
    int i, j, temp;
    for (i = 0; i < n-1; i++) {
        for (j = 0; j < n-i-1; j++) {
            if (arr[j] > arr[j+1]) {
                temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j+1];
                arr[j+1] = temp;
            }
        }
    }
}

int main() {
    int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
    int n = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
    bubbleSort(arr, n);
    printf("Sorted array: \n");
    for (int i = 0; i < n; i++)
        printf("%d ", arr[i]);
    printf("\n");
    return 0;
}

优缺点

优点：实现简单，易于理解。
缺点：效率较低，对于大数据量排序不适用。

选择排序

原理

选择排序是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是：首先在未排序序列中找到最小（大）元素，存放到排序序列的起始位置，然后，再从剩余未排序元素中继续寻找最小（大）元素，然后放到已排序序列的末尾。以此类推，直到所有元素均排序完毕。

实现方式

#include <stdio.h>

void selectionSort(int arr[], int n) {
    int i, j, min_idx, temp;
    for (i = 0; i < n-1; i++) {
        min_idx = i;
        for (j = i+1; j < n; j++) {
            if (arr[j] < arr[min_idx]) {
                min_idx = j;
            }
        }
        temp = arr[min_idx];
        arr[min_idx] = arr[i];
        arr[i] = temp;
    }
}

int main() {
    int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
    int n = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
    selectionSort(arr, n);
    printf("Sorted array: \n");
    for (int i = 0; i < n; i++)
        printf("%d ", arr[i]);
    printf("\n");
    return 0;
}

优缺点

优点：实现简单，易于理解。
缺点：效率较低，对于大数据量排序不适用。

快速排序

原理

快速排序是一种分而治之的排序算法。它通过一个基准值将待排序的序列分为两个子序列，左子序列中所有元素都比基准值小，右子序列中所有元素都比基准值大，然后递归地排序两个子序列。

实现方式

#include <stdio.h>

int partition(int arr[], int low, int high) {
    int pivot = arr[high];
    int i = (low - 1);
    int temp;
    for (int j = low; j <= high - 1; j++) {
        if (arr[j] < pivot) {
            i++;
            temp = arr[i];
            arr[i] = arr[j];
            arr[j] = temp;
        }
    }
    temp = arr[i + 1];
    arr[i + 1] = arr[high];
    arr[high] = temp;
    return (i + 1);
}

void quickSort(int arr[], int low, int high) {
    if (low < high) {
        int pi = partition(arr, low, high);
        quickSort(arr, low, pi - 1);
        quickSort(arr, pi + 1, high);
    }
}

int main() {
    int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
    int n = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
    quickSort(arr, 0, n-1);
    printf("Sorted array: \n");
    for (int i = 0; i < n; i++)
        printf("%d ", arr[i]);
    printf("\n");
    return 0;
}