C语言排序方法

1）“冒泡法1” 
    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。 
[cpp] view plain copy
void bubble(int *a,int n)     
{   
    int i,j,temp;   
    for(i=0;i<n-1;i++)   
    {     
        for(j=i+1;j<n;j++) /*注意循环的上下限*/   
        {     
            if(a[i]>a[j])   
            {   
                temp=a[i];   
                a[i]=a[j];   
                a[j]=temp;   
            }  
        }  
    }  
}   

2）“冒泡法2” 
冒泡法还有第二种形式，或者叫沉底法也行：
每相邻的两个数进行比较，如果发现b[j]>b[j+1]
[cpp] view plain copy
void bubble(int *b,int n)  
{  
    int i,j,temp;  
    for(i=0;i<n-1;i++)  
    {  
        for(j=0;j<n-i-1;j++)  
        {  
            if(b[j]>b[j+1])  
            {  
                temp = b[j];  
                b[j] = b[j+1];  
                b[j+1]=temp;  
            }  
        }  
    }  
}  

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”。

3）“选择法” 
    选择法循环过程与冒泡法1一致，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。 
[cpp] view plain copy
void choise(int *a,int n)   
{   
    int i,j,min,temp;   
    for(i=0;i<n-1;i++)   
    {   
        min=i;              /*给记号赋值*/   
        for(j=i+1;j<n;j++)   
        {  
            if(a[min]>a[j])   
                min=j;      /*是k总是指向最小元素*/   
        }  
        if(i!=min)          /*当k!=i是才交换，否则a[i]即为最小*/   
        {                                 
            temp=a[i];   
            a[i]=a[min];   
            a[min]=temp;   
        }   
    }   
}   

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。 
[cpp] view plain copy
<strong><span style="font-family:SimSun;font-size:16px;"><span style="color:#3333FF;">void insert(int *a,int n)   
{   
    int i,j,temp;   
    for(i=1;i<n;i++)   
    {   
        temp=a[i];      /*temp为要插入的元素*/   
        j=i-1;   
        while( j>=0&&temp<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--;   
        }   
        a[j+1]=temp;            /*插入*/   
    }   
} </span></span></strong>  

但说到高效率，非“快速法”莫属，现在就让我们来了解它。 
5）“快速法” 
    快速法定义了三个参数,（数组首地址*a,要排序数组起始元素下标i,要排序数组结束元素下标j).
    它首先选一个数组元素（一般为a[ (i+j)/2 ],即中间元素）作为参照,把比它小的元素放到它的左边，比它大的放在右边。
    然后运用递归，在将它左，右两个子数组排序，最后完成整个数组的排序。
下面分析其代码： 
[cpp] view plain copy
void quick(int *a,int i,int j)   
{   
    int m,n,temp;   
    int k;   
    m=i;   
    n=j;   
    k=a[(i+j)/2]; /*选取的参照*/   
    do   
    {   
        while(  a[m]<k && m<j  )   
            m++;                /* 从左到右找比k大的元素*/   

        while( a[n] >k && n>i )   
          n--;                  /* 从右到左找比k小的元素*/   

        if(m<=n)   
        {                       /*若找到且满足条件，则交换*/   
                temp=a[m];  
                a[m]=a[n];  
                a[n]=temp;  
                m++;  
                n--;  
        }  
    }  
    while(m<=n);   

    if(m<j)   
        quick(a,m,j);           /*运用递归*/   

    if(n>i)   
        quick(a,i,n);   
}   

6）“shell法” 
shell法是一个叫 shell 的美国人与1969年发明的。
它首先把相距k(k>=1)的那几个元素排好序，再缩小k值（一般取其一半），再排序，直到k=1时完成排序。
下面让我们来分析其代码： 
[cpp] view plain copy
void shell(int *a,int n)   
{   
    int i,j,k,x;   
    k=n/2;                                          /*间距值*/   
    while(k>=1)   
    {   
        for(i=k;i<n;i++)   
        {   
            x=a[i];   
            j=i-k;   
            while(j>=0&&x<a[j])   
            {   
                a[j+k]=a[j];   
                j-=k;   
            }   
                a[j+k]=x;   
        }   
        k/=2;                                       /*缩小间距值*/   
    }   
}   

上面我们已经对几种排序法作了介绍，现在让我们写个主函数检验一下。 

#include<stdio.h> 
/*别偷懒，下面的"..."代表函数体，自己加上去哦！*/ 
void bubble(int *a,int n) 
{ 
... 
} 
void choise(int *a,int n) 
{ 
... 
} 
void quick(int *a,int i,int j) 
{ 
... 
} 
void insert(int *a,int n) 
{ 
... 
} 
void shell(int *a,int n) 
{ 
... 
} 


/*为了打印方便，我们写一个print吧。*/ 
void print(int *a,int n) 
{ 
int i; 
for(i=0;i<n;i++) 
printf("%5d",a[i]); 
printf("\n"); 
} 


main() 
{  /*为了公平，我们给每个函数定义一个相同数组*/ 
int a1[]={13,0,5,8,1,7,21,50,9,2}; 
int a2[]={13,0,5,8,1,7,21,50,9,2}; 
int a3[]={13,0,5,8,1,7,21,50,9,2}; 
int a4[]={13,0,5,8,1,7,21,50,9,2}; 
int a5[]={13,0,5,8,1,7,21,50,9,2}; 

printf("the original list:"); 
print(a1,10); 
printf("according to bubble:"); 
bubble(a1,10); 
print(a1,10); 
printf("according to choise:"); 
choise(a2,10); 
print(a2,10); 
printf("according to quick:"); 
quick(a3,0,9); 
print(a3,10); 
printf("according to insert:"); 
insert(a4,10); 
print(a4,10); 
printf("according to shell:"); 
shell(a5,10); 
print(a5,10); 
}