C 各种排序(选择/冒泡/快速/插入/希尔/归并/堆)

1.稳定性比较

插入排序、冒泡排序、二叉树排序、二路归并排序及其他线形排序是稳定的

选择排序、希尔排序、快速排序、堆排序是不稳定的

2.时间复杂性比较

插入排序、冒泡排序、选择排序的时间复杂性为O(n2)

其它非线形排序的时间复杂性为O(nlog2n)

线形排序的时间复杂性为O(n);

3.辅助空间的比较

线形排序、二路归并排序的辅助空间为O(n),其它排序的辅助空间为O(1);

4.其它比较

插入、冒泡排序的速度较慢，但参加排序的序列局部或整体有序时，这种排序能达到较快的速度。

反而在这种情况下，快速排序反而慢了。

当n较小时，对稳定性不作要求时宜用选择排序，对稳定性有要求时宜用插入或冒泡排序。

若待排序的记录的关键字在一个明显有限范围内时,且空间允许是用桶排序。

当n较大时，关键字元素比较随机，对稳定性没要求宜用快速排序。

当n较大时，关键字元素可能出现本身是有序的，对稳定性有要求时，空间允许的情况下。

宜用归并排序。

当n较大时，关键字元素可能出现本身是有序的，对稳定性没有要求时宜用堆排序。

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重温经典排序思想--C语言常用排序全解 

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相关知识介绍（所有定义只为帮助读者理解相关概念，并非严格定义）：
1、稳定排序和非稳定排序

简单地说就是所有相等的数经过某种排序方法后，仍能保持它们在排序之前的相对次序，我们就说这种排序方法是稳定的。反之，就是非稳定的。
比如：一组数排序前是a1,a2,a3,a4,a5，其中a2=a4，经过某种排序后为a1,a2,a4,a3,a5，
则我们说这种排序是稳定的，因为a2排序前在a4的前面，排序后它还是在a4的前面。假如变成a1,a4,
a2,a3,a5就不是稳定的了。

2、内排序和外排序

在排序过程中，所有需要排序的数都在内存，并在内存中调整它们的存储顺序，称为内排序；
在排序过程中，只有部分数被调入内存，并借助内存调整数在外存中的存放顺序排序方法称为外排序。

3、算法的时间复杂度和空间复杂度

所谓算法的时间复杂度，是指执行算法所需要的计算工作量。
一个算法的空间复杂度，一般是指执行这个算法所需要的内存空间。
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*/
/*
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功能：选择排序
输入：数组名称（也就是数组首地址）、数组中元素个数
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*/
/*
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算法思想简单描述：

在要排序的一组数中，选出最小的一个数与第一个位置的数交换；然后在剩下的数当中再找最小的与第二个位置的数交换，如此循环到倒数第二个数和最后一个数比较为止。

选择排序是不稳定的。算法复杂度O(n2)--[n的平方]
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*/
void select_sort(int *x, int n)
{
int i, j, min, t;

for (i=0; i<n-1; i++) /*要选择的次数：0~n-2共n-1次*/
{
   min = i; /*假设当前下标为i的数最小，比较后再调整*/
   for (j=i+1; j<n; j++)/*循环找出最小的数的下标是哪个*/
   {
    if (*(x+j) < *(x+min))
    {   
     min = j; /*如果后面的数比前面的小，则记下它的下标*/
    }
   }  
  
   if (min != i) /*如果min在循环中改变了，就需要交换数据*/
   {
    t = *(x+i);
    *(x+i) = *(x+min);
    *(x+min) = t;
   }
}
}

/*
================================================
功能：直接插入排序
输入：数组名称（也就是数组首地址）、数组中元素个数
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*/
/*
====================================================
算法思想简单描述：

在要排序的一组数中，假设前面(n-1) [n>=2] 个数已经是排好顺序的，现在要把第n个数插到前面的有序数中，使得这n个数也是排好顺序的。也就是说,你要进行比较a[p],找到刚好比第i位数大，又比第i+1位数小的那个位置，把要插入的数放进去，怎么放进去的？就是把比a[p]大的数往后移动一位，如此反复循环，直到全部排好顺序。

直接插入排序是稳定的。算法时间复杂度O(n2)--[n的平方]
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*/
void insert_sort(int *x, int n)
{
int i, j, t;

for (i=1; i<n; i++) /*要选择的次数：1~n-1共n-1次*/
{
   /*
    暂存下标为i的数。注意：下标从1开始，原因就是开始时
    第一个数即下标为0的数，前面没有任何数，单单一个，认为
  &nb