八大经典排序算法（C语言）

目录

前言

一、冒泡排序

二、快速排序

三、选择排序

四、插入排序

五、归并排序

六、希尔排序

七、堆排序

八、基数排序（正整数）

参考资料

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前言

        初学编程，记录一下八大经典排序算法，以便后续复习。参考借鉴了很多文章和代码，在本文末尾会进行标注，也在此对各位前辈表示感谢。

        本文记录的排序算法有：冒泡排序、快速排序、选择排序、插入排序、归并排序、希尔排序、堆排序、基数排序。相关描述均以升序排序为例。

 

一、冒泡排序

1、算法思想：

①从第1个元素开始，与后面相邻的元素进行比较，若前者大于后者，则两者交换；

②直至比较至最后一个元素，则经过第一轮比较后，末尾元素即为最大的元素；

③重复前面的步骤，第二轮比较至倒数第二个元素，得到第二大的元素，依次类推；

④每轮比较的元素越来越少，直至没有元素需要比较，即可得到升序序列。

2、动图示意（图源公众号：程序员乔戈里 https://mp.weixin.qq.com/s/6PMTtUtYUQxXRf4zWdoZkQ）

示意图是从最后一个元素开始往前比较，依次确定前面的元素为比较序列的最小值，原理相同

3、代码实现（C语言）

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

void BubbleSort(int *a, int len); 

int main(void)
{
	int len, i;
	int * a;
	printf("请输入要排序的数的个数：");
	scanf("%d", &len);
	a = (int *) malloc (len * sizeof(int));  //动态构造数组 
	printf("请依次输入要进行升序排序的数：\n");
	for(i = 0; i < len; ++i)
	{
		scanf("%d", &a[i]);
	} 
	
	BubbleSort(a, len);  //调用排序函数 
	
	for(i = 0; i < len; ++i)
	{
		printf("%d  ", a[i]);
	}
	printf("\n");   //输出排序结果 
	
	return 0;
}

void BubbleSort(int *a, int len)  //核心代码：排序函数 
{
	int i, j, t;
	for(i = 0; i < len; ++i)
	{
		for(j = 0; j < len-i-1; ++j)
		{
			if(a[j] > a[j+1])   //两个数两个数比较，大的放后面，每一轮比较都能得到未排列数的最大值 
			{
				t = a[j];
				a[j] = a[j+1];  //借助临时变量t来进行两个数的交换，使得较大的数放在后面
				a[j+1] = t;
			}
		}
	}
}	

二、快速排序

1、算法思想：

①从数列中选出一个元素（通常选第一个元素）作为基准；

②所有比该数小的元素交换至其左边，比该数大的元素放在右边，一轮比较之后即可确定该基准元素在有序序列中的位置；

③至此该基准元素将数列划分为左右两个新的数列，对左右两个新数列进行步骤①②同样的处理，进一步确定其他元素的排序位置；

④用递归的方式，最终将所有的元素的位置确定下来，形成有序序列。

2、动图示意

示意图是以最后一个元素作为基准，原理相同，代码以第一个元素为基准。

3、代码实现

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

void QuickSort(int *a, int low, int high); 
int FindPos(int *a, int low, int high);

int main(void)
{
	int len, i;
	int * a;
	printf("请输入要排序的数的个数：");
	scanf("%d", &len);
	a = (int *) malloc (len * sizeof(int));  //动态构造数组 
	printf("请依次输入要进行升序排序的数：\n");
	for(i = 0; i < len; ++i)
	{
		scanf("%d", &a[i]);
	} 
	
	QuickSort(a, 0, len-1);  //调用排序函数
	
	for(i = 0; i < len; ++i)
	{
		printf("%d  ", a[i]);
	}
	printf("\n");   //输出排序结果 
	
	return 0;
}

void QuickSort(int *a, int low, int high)  //low和high分别表示数组下标的最小值和最大值 
{
	int pos; //变量表示第一个元素完成排序后对应的下标 
	
	if(low < high)
	{
		pos = FindPos(a, low, high);
		QuickSort(a, low, pos-1);  //用递归处理左右两边未排序的数 
		QuickSort(a, pos+1, high); //pos-1和pos+1对应high和low，相等则跳出递归 
	}	
}

int FindPos(int *a, int low, int high)  //该函数旨在找到每次快排时第一个元素的位置
 {
 	int v