这一篇博文呢 就是总结一下各种排序的代码方便调用,以及其性能分析和测试(假设排序最后顺序是由小到大)
一、直接插入排序:像打扑克一样,拿牌的时候小的牌放到已排好序的牌前,否则放在牌后
void insertsort(int n)//直接插入排序
{
int i,j;
int temp;
for(i=1;i<n;i++)
{
if(a[i]<a[i-1])
{
temp=a[i];
a[i]=a[i-1];
for(j=i-1;temp<a[j];j--)
a[j+1]=a[j];
a[j+1]=temp;
}
}
}
二、二分插入排序:在直接插入的过程中动了手脚,先用二分查找找到元素应该在的位置(也就是反向的low和high之间)
void BinsertSort(int n)//二分插入排序
{
int low,high,mid;
int temp;
for(int i=1;i<n;i++)
{
if(a[i]<a[i-1])
{
temp=a[i];
low=0;
high=i-1;
while(low<=high)
{
mid=(low+high)/2;
if(temp<a[mid]) high=mid-1;
else low=mid+1;
}
for(int j=i-1;j>=high+1;j--)
a[j+1]=a[j];
a[high+1]=temp;
}
}
}
三、冒泡排序:每次选定一个元素“往下沉” 即不停只和它右面的元素交换,直至该到的位置
void bubblesort(int n)//冒泡排序,其中k的设置是避免已经排好序的前提下还浪费时间的情况
{
int i,j,k;
int temp;
j=1;
while((j<n)&&k>0)
{
k=0;
for(int i=0;i<n-j;i++)
{
if(a[i+1]<a[i])
{
temp=a[i+1];
a[i+1]=a[i];
a[i]=temp;
k++;
}
}
j++;
}
}
四、快速排序:每次选定一个“中间元素”,把所有比他小的元素都放在它左边,所有比他大的元素都放在它右边,当所有的元素都被选过之后,就排好序啦
int partitio(int l,int h)//单次个体排序
{
int temp;
temp=a[l];
while(l<h)
{
while((l<h)&&(a[h]>=temp)) h--;
if(l<h)
{
a[l]=a[h];
l++;
}
while((l<h)&&(a[l]<temp)) l++;
if(l<h)
{
a[h]=a[l];
h--;
}
a[l]=temp;
return l;
}
}
void QSsort(int l,int h)//整体多次操作直至结束
{
int t;
if(l<h)
{
t=partitio(l,h);
QSsort(l,t-1);
QSsort(t+1,h);
}
}
五、选择排序:从第一个位置到最后的位置,每次都把当前元素与目前数组里最小的元素交换,直至走到末位置
void SelectSort(int n)//选择排序(官方老师版)
{
int k,temp;
for(int i=0;i<n;i++)
{
k=i;
for(int j=i+1;j<n;j++)
{
if(a[j]<a[k])
k=j;
if(k!=i)
{
temp=a[i];
a[i]=a[k];
a[k]=temp;
}
}
}
}
六、归并排序:把整体分成多个小个体然后再整合的过程,总体上用了递归的思想,递归的结束条件是分块中只有一个元素(无需排序,自成顺序),反正是贼难,详细原理想不太明白,还是用模板吧233
void Merge(int *R,int low,int m,int high)
{
//将两个有序的子文件R[low..m)和R[m+1..high]归并成一个有序的子文件R[low..high]
int i=low,j=m+1,p=0; //置初始值
int *R1; //R1是局部向量
R1=(int *)malloc((high-low+1)*sizeof(int));
if(!R1)
{
return; //申请空间失败
}
while(i<=m&&j<=high) //两子文件非空时取其小者输出到R1[p]上
{
R1[p++]=(R[i]<=R[j])?R[i++]:R[j++];
}
while(i<=m) //若第1个子文件非空,则复制剩余记录到R1中
{
R1[p++]=R[i++];
}
while(j<=high) //若第2个子文件非空,则复制剩余记录到R1中
{
R1[p++]=R[j++];
}
for(p=0,i=low;i<=high;p++,i++)
{
R[i]=R1[p]; //归并完成后将结果复制回R[low..high]
}
}
void MergeSort(int R[],int low,int high)
{
//用分治法对R[low..high]进行二路归并排序
int mid;
if(low<high)
{ //区间长度大于1
mid=(low+high)/2; //分解
MergeSort(R,low,mid); //递归地对R[low..mid]排序
MergeSort(R,mid+1,high); //递归地对R[mid+1..high]排序
Merge(R,low,mid,high); //组合,将两个有序区归并为一个有序区
}
}
七、堆排序:先建立完全二叉树,这里分为大顶堆和小顶堆两类,前者是父亲结点总比左右孩子大,后者是父亲结点总比左右孩子小。从小到大排序用的是大顶堆,从右向左看,建好堆按照从右向左从下到上的顺序把叶子节点和最顶层结点互换,并把新的叶子节点(原顶层结点)弹出,此时大顶堆遭到破坏,需要建堆。(每一次这样交换后弹出的过程后都要建堆,直到结束,ps:与其说建堆不如说改堆),也是贼难,原理西斯疾控
void HeapAdjustDown(int start,int end)
{
int temp = a[start]; //保存当前节点
int i = 2*start+1; //该节点的左孩子在数组中的位置序号
while(i<=end)
{
//找出左右孩子中最大的那个
if(i+1<=end && a[i+1]>a[i])
i++;
//如果符合堆的定义,则不用调整位置
if(a[i]<=temp)
break;
//最大的子节点向上移动,替换掉其父节点
a[start] = a[i];
start = i;
i = 2*start+1;
}
a[start] = temp;
}
/*
堆排序后的顺序为从小到大
因此需要建立最大堆
*/
void Heap_Sort(int len)
{
int i;
//把数组建成为最大堆
//第一个非叶子节点的位置序号为(len-1)/2
for(i=(len-1)/2;i>=0;i--)
HeapAdjustDown(i,len-1);
//进行堆排序
for(i=len-1;i>0;i--)
{
//堆顶元素和最后一个元素交换位置,
//这样最后的一个位置保存的是最大的数,
//每次循环依次将次大的数值在放进其前面一个位置,
//这样得到的顺序就是从小到大
int temp = a[i];
a[i] = a[0];
a[0] = temp;
//将arr[0...i-1]重新调整为最大堆
HeapAdjustDown(0,i-1);
}
}
八、总体测试代码
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
int a[]={53,27,36,15,69,42};
int s[6]={0};
int r[6]={0};
void insertsort(int n)//直接插入排序
{
int i,j;
int temp;
for(i=1;i<n;i++)
{
if(a[i]<a[i-1])
{
temp=a[i];
a[i]=a[i-1];
for(j=i-1;temp<a[j];j--)
a[j+1]=a[j];
a[j+1]=temp;
}
}
}
void BinsertSort(int n)//二分插入排序
{
int low,high,mid;
int temp;
for(int i=1;i<n;i++)
{
if(a[i]<a[i-1])
{
temp=a[i];
low=0;
high=i-1;
while(low<=high)
{
mid=(low+high)/2;
if(temp<a[mid]) high=mid-1;
else low=mid+1;
}
for(int j=i-1;j>=high+1;j--)
a[j+1]=a[j];
a[high+1]=temp;
}
}
}
void bubblesort(int n)//冒泡排序,其中k的设置是避免已经排好序的前提下还浪费时间的情况
{
int i,j,k;
int temp;
j=1;
while((j<n)&&k>0)
{
k=0;
for(int i=0;i<n-j;i++)
{
if(a[i+1]<a[i])
{
temp=a[i+1];
a[i+1]=a[i];
a[i]=temp;
k++;
}
}
j++;
}
}
//快速排序
int partitio(int l,int h)//单次个体排序
{
int temp;
temp=a[l];
while(l<h)
{
while((l<h)&&(a[h]>=temp)) h--;
if(l<h)
{
a[l]=a[h];
l++;
}
while((l<h)&&(a[l]<temp)) l++;
if(l<h)
{
a[h]=a[l];
h--;
}
a[l]=temp;
return l;
}
}
void QSsort(int l,int h)//整体多次操作直至结束
{
int t;
if(l<h)
{
t=partitio(l,h);
QSsort(l,t-1);
QSsort(t+1,h);
}
}
/////////////////
void SelectSort(int n)//选择排序(官方老师版)
{
int k,temp;
for(int i=0;i<n;i++)
{
k=i;
for(int j=i+1;j<n;j++)
{
if(a[j]<a[k])
k=j;
if(k!=i)
{
temp=a[i];
a[i]=a[k];
a[k]=temp;
}
}
}
}
void selcsort(int n)//自创野路子版
{
int temp;
for(int i=0;i<n;i++)
{
for(int j=i+1;j<n;j++)
{
if(a[j]<a[i])
{
temp=a[i];
a[i]=a[j];
a[j]=temp;
}
}
}
}
////归并排序(借鉴网上,好难啊5555)
void Merge(int *R,int low,int m,int high)
{
//将两个有序的子文件R[low..m)和R[m+1..high]归并成一个有序的子文件R[low..high]
int i=low,j=m+1,p=0; //置初始值
int *R1; //R1是局部向量
R1=(int *)malloc((high-low+1)*sizeof(int));
if(!R1)
{
return; //申请空间失败
}
while(i<=m&&j<=high) //两子文件非空时取其小者输出到R1[p]上
{
R1[p++]=(R[i]<=R[j])?R[i++]:R[j++];
}
while(i<=m) //若第1个子文件非空,则复制剩余记录到R1中
{
R1[p++]=R[i++];
}
while(j<=high) //若第2个子文件非空,则复制剩余记录到R1中
{
R1[p++]=R[j++];
}
for(p=0,i=low;i<=high;p++,i++)
{
R[i]=R1[p]; //归并完成后将结果复制回R[low..high]
}
}
void MergeSort(int R[],int low,int high)
{
//用分治法对R[low..high]进行二路归并排序
int mid;
if(low<high)
{ //区间长度大于1
mid=(low+high)/2; //分解
MergeSort(R,low,mid); //递归地对R[low..mid]排序
MergeSort(R,mid+1,high); //递归地对R[mid+1..high]排序
Merge(R,low,mid,high); //组合,将两个有序区归并为一个有序区
}
}
//////////////
void HeapAdjustDown(int start,int end)
{
int temp = a[start]; //保存当前节点
int i = 2*start+1; //该节点的左孩子在数组中的位置序号
while(i<=end)
{
//找出左右孩子中最大的那个
if(i+1<=end && a[i+1]>a[i])
i++;
//如果符合堆的定义,则不用调整位置
if(a[i]<=temp)
break;
//最大的子节点向上移动,替换掉其父节点
a[start] = a[i];
start = i;
i = 2*start+1;
}
a[start] = temp;
}
/*
堆排序后的顺序为从小到大
因此需要建立最大堆
*/
void Heap_Sort(int len)
{
int i;
//把数组建成为最大堆
//第一个非叶子节点的位置序号为(len-1)/2
for(i=(len-1)/2;i>=0;i--)
HeapAdjustDown(i,len-1);
//进行堆排序
for(i=len-1;i>0;i--)
{
//堆顶元素和最后一个元素交换位置,
//这样最后的一个位置保存的是最大的数,
//每次循环依次将次大的数值在放进其前面一个位置,
//这样得到的顺序就是从小到大
int temp = a[i];
a[i] = a[0];
a[0] = temp;
//将arr[0...i-1]重新调整为最大堆
HeapAdjustDown(0,i-1);
}
}
int main()
{
//insertsort(6);
//BinsertSort(6);
//bubblesort(6);
//QSsort(0,5);
//SelectSort(6);
//selcsort(6);
//MergeSort(a,0,5);
Heap_Sort(6);
for(int i=0;i<6;i++)
printf("%d ",a[i]);
printf("\n");
return 0;
}
九、各种排序的性能,时间空间复杂度分析
十、可参考大佬博客
http://www.cnblogs.com/wxisme/p/5243631.html
http://blog.youkuaiyun.com/whuslei/article/details/6442755