C语言实现的7种排序算法(整理和整合)

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可以实现的算法:

Reference:

http://www.cnblogs.com/herbert/archive/2011/01/20/1940392.html

思路和算法：

（1）“冒泡法” （生成随地址增大，内容数字也增大的递增数列）

冒泡法大家都较熟悉。其原理为从a[0]开始，依次将其和后面的元素比较,若a[0]>a[i]，则交换它们，一直比较到a[n]。同理对a[1],a[2],...a[n-1]处理，即完成排序。下面列出其代码：

void bubble(int *a,int n) /*定义两个参数：数组首地址与数组大小*/ 
{ 
int i,j,temp;

Boolean exchange;
  for(i=0;i<n-1;i++) {
     exchange=False;

     for(j=i+1;j<n;j++) {  /*注意循环的上下限*/

       if(a[i]>a[j]) {  //每次把值小的上浮到地址小的地方。
          temp=a[i]; 
          a[i]=a[j]; 
          a[j]=temp;

          exchange=True;

    } //end 内侧for

    if (!exchange) //本趟排序未发生交换，提前终止算法。

       return; 
    }  //end for
}
冒泡法原理简单，但其缺点是交换次数多，效率低。 

下面介绍一种源自冒泡法但更有效率的方法“选择法”。 



（2）“选择法” （生成随地址增大，内容数值也增大的的递增序列）

选择法循环过程与冒泡法一致，它还定义了记号k=i,然后依次把a[k]同后面元素比较，若a[k]>a[j],则使k=j.最后看看k=i是否还成立，不成立则交换a[k],a[i],这样就比冒泡法省下许多无用的交换，提高了效率。

选择法排序是一种简单的容易实现的对数据排序的算法。 
  以整形数组元素为例，有数组A[10],即A[0]，A[1]，…，A[8]，A[9]（假设其元素均互不相同）。要求对其元素排序使之递增有序。  
 首先以一个元素为基准，从一个方向开始扫描，比如从左至右扫描，以A[0]为基准。   接下来从A[0]，…，A[9]中找出最小的元素，将其与A[0]交换。   然后将基准位置右移一位，重复上面的动作，比如，以A[1]为基准，找出A[1]~A[9]中最小的，将其与A[1]交换。   一直进行到基准位置移到数组最后一个元素时排序结束（此时基准左边所有元素均递增有序，而基准为最后一个元素，故完成排序
写成独立函数如下：
void selectionsort(int *a,int n)     //a为存储数据的数组,n为数组元素个数
{
  int k,tmp;        //k用来存储,临时最小数据的位置
 for(int i=0;i<n-1;i++)     
 {
   k=i;        
   for(int j=i+1;j<n;j++)  {   //从第i个数开始选择最小数位置,存于k中
    if(a[j]<a[k])
        k=j;
     if(k!=i)  {     //若k=i则表示后面的数值大于前面（地址小）的值，不需要交换元素。

       tmp=a[i];
       a[i]=a[k]; 
       a[k]=tmp;
      }
   } //end for
}
算法平均时间复杂度: O(n^2)
选择法比冒泡法效率更高，但说到高效率，非“快速法”莫属，现在就让我们来了解它。

（3）“快速法” （生成同上的序列）
分治法的基本思想是：将原问题分解为若干个规模更小但结构与原问题相似的子问题。递归地解这些子问题，然后将这些子问题的解组合为原问题的解。
快速排序(QuickSort)的最坏时间复杂度应为0(n2)，最好时间复杂度为O(nlgn)，平均时间复杂度为O(nlgn)。快速排序(QuickSort)在系统内部需要一个栈来实现递归。若每次划分较为均匀，则其递归树的高度为O(lgn)，故递归后需栈空间为O(lgn)。最坏情况下，递归树的高度为O(n)，所需的栈空间为O(n)。
  
   void quicksort(int *a, int m, int n)
  
{
    int i, j, k;
    if (m < n)
    {
        i = m;
        j = n;
        k= a[i];
        while (i < j)
        {
            while(i < j && a[j] > k) j--; /* 从右向左找第一个小于k的数 */
            if(i < j) a[i++] = a[j];
            while(i < j && a[i] < k) i++; /* 从左向右找第一个大于k的数 */
            if(i < j) a[j--] = a[i];
        }
        a[i] = k;
        quicksort(a, m, i-1); /* 递归调用 */
        quicksort(a, i+1, n);
    }
}
我的这个算法实现是每次从数组头部取数字作为基准。
Refenrence:
http://www.slyar.com/blog/c-quicksort.html
（4）“插入法” 

插入法是一种比较直观的排序方法。它首先把数组头两个元素排好序，再依次把后面的元素插入适当的位置。把数组元素插完也就完成了排序。

void insert(int *a,int n) 

{ 

   int i,j,k; 
   for(i=1;i<n;i++) { 
      k=a[i]; /*k为要插入的元素*/ 
       j=i-1; 
       while(j>=0&&k<a[j])    {     /*从a[i-1]开始找比a[i]小的数，同时把数组元素向后移*/ 
            a[j+1]=a[j]; 
             j--; 
        } //end while
    a[j+1]=k; /*插入*/ 
 } //end for
}

Reference:

http://zhidao.baidu.com/question/275786042.html&__bd_tkn__=6bab1a5d3a2499274a6dac72f8b626e2d500cfeda82236d154efa94f78b0d5922861cf65ebe8d9612fbf7e11a1fbf821def22db123

http://zhidao.baidu.com/question/157961971.html&__bd_tkn__=79aa465d3a2499274a6df971feb021e48503cfefa77e37d50cbead1f7ae785962c30ca31e4eb8d6121bd7e11a1fbf821def62db32c