排序算法— - 技术栈

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1.冒泡排序（相邻两两比较）

理解：进行n轮循环，相邻元素两两比较，交换位置

先将最大/最小元素放到最后一个位置

然后缩小j的比较范围，因为每一轮循环最后一个元素的位置都已经确定了

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#include <stdio.h>

void bubble_sort(int arr[], int n) {
    int i, j, temp;
    for (i = 0; i < n - 1; i++) {
        for (j = 0; j < n - i - 1; j++) {
            if (arr[j] > arr[j+1]) { //决定是升序还是降序 ">"代表升序 "<"代表降序
                temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j+1];
                arr[j+1] = temp;
            }
        }
    }
}

int main() {
    int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    bubble_sort(arr, n);
    printf("Sorted array: ");
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    return 0;
}

2.选择排序（先找到最大/最小元素）

和冒泡的区别：虽然都是一轮循环至少确定一个元素的正确位置，但是选择排序比较的对象很多，但是做的交换每轮只做一次

而冒泡排序每个循环都做多个的元素交换

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#include <stdio.h>

void selection_sort(int arr[], int n) {
    int i, j, minIndex;
    for (i = 0; i < n - 1; i++) {
        minIndex = i;
        for (j = i + 1; j < n; j++) {
            if (arr[j] < arr[minIndex]) {
                minIndex = j;
            }
        }
        int temp = arr[minIndex];
        arr[minIndex] = arr[i];
        arr[i] = temp;
    }
}

int main() {
    int arr[] = {64, 25, 12, 22, 11,43,54};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    selection_sort(arr, n);
    printf("Sorted array: ");
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    return 0;
}

3.插入排序

每轮依次增加元素进行比较，然后将新添加的元素添加到正确的位置

重要的是对之前数组的比较

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#include <stdio.h>

void insertionSort(int arr[],int n) {
    int preIndex, current;
    for (int i = 1; i < n; i++) {
        preIndex = i - 1;
        current = arr[i];
        while(preIndex >= 0 && arr[preIndex] > current) {
            arr[preIndex+1] = arr[preIndex];
            preIndex--;
        }
        arr[preIndex+1] = current;
    }
}

int main() {
    int arr[] = {10,8,11,7,4,12,9,6,5,3};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    insertionSort(arr, n);
    printf("Sorted array: ");
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    return 0;
}

4.快速排序

分块进行排序

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#include <stdio.h>

void quickSort(int arr[], int start, int end) {
    if (start >= end) {
        return;
    }

    int left = start, right = end;
    int pivot = arr[start];

    while (left <= right) {
        while (arr[left] < pivot) {
            left++;
        }
        while (arr[right] > pivot) {
            right--;
        }
        if (left <= right) {
            int temp = arr[left];
            arr[left] = arr[right];
            arr[right] = temp;
            left++;
            right--;
        }
    }

    quickSort(arr, start, right);
    quickSort(arr, left, end);
}

int main() {
    int arr[] = {10, 8, 11, 7, 4, 12, 9, 6, 5, 3};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    quickSort(arr, 0, n - 1);

    printf("Sorted array: ");
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }

    return 0;
}