C语言 冒泡排序 插入排序 选择排序 快速排序 归并排序 堆排序 示例

C 语言中常见的六种排序算法的简要解释说明:
1、冒泡排序(Bubble Sort):

冒泡排序是一种简单直观的排序算法,它重复地走访要排序的数列,一次比较两个元素,然后根据大小交换位置,大的元素往后移动。每次遍历都会使一个最大的元素沉底。时间复杂度为 O(n^2),是一种效率较低的排序算法。
2、插入排序(Insertion Sort):

插入排序是一种逐步构建有序序列的排序算法。对于每一个未排序数据,在已排序序列中从后向前扫描,找到相应位置并插入。时间复杂度为 O(n^2),对于小规模数据或接近有序的数据进行排序时表现良好。
3、选择排序(Selection Sort):

选择排序每次从未排序的数据中选择最小(或最大)的元素,放到已排序序列的末尾。时间复杂度为 O(n^2),不稳定的排序算法,但是是一种原地排序算法,空间复杂度为 O(1)。
4、快速排序(Quick Sort):

快速排序是一种高效的分治排序算法,通过递归将数组分割成较小的子数组,然后递归排序子数组。快速排序采用分而治之的思想,平均情况下具有较高的效率,时间复杂度为 O(nlogn)。然而,最坏情况下可能达到 O(n^2),取决于划分点的选择。
5、归并排序(Merge Sort):

归并排序是一种分治排序算法,采用递归的方式将数组划分为更小的子数组,然后通过合并操作将子数组合并成有序的数组。归并排序拥有稳定的时间复杂度 O(nlogn),但需要额外的空间来存储临时数据。
6、堆排序(Heap Sort):

堆排序利用堆这种数据结构来实现排序,属于选择排序的一种。堆可以看作一个近似完全二叉树的数组对象,通过构建最大堆或最小堆来实现排序。堆排序的时间复杂度为 O(nlogn),属于原地排序算法,不需要额外的空间复杂度。

以上是对C语言中这六种排序算法的简要解释说明,每种算法都有其独特性和适用场景,可以根据具体问题选择合适的排序算法。

C 语言中常见的六种排序算法的代码示例:

1、冒泡排序(Bubble Sort):

void bubbleSort(int arr[], int n) {

for (int i = 0; i < n-1; i++) {

for (int j = 0; j < n-i-1; j++) {

if (arr[j] > arr[j+1]) {

int temp = arr[j];

arr[j] = arr[j+1];

arr[j+1] = temp;

}

}

}

}

2、插入排序(Insertion Sort):

void insertionSort(int arr[], int n) {

int i, key, j;

for (i = 1; i < n; i++) {

key = arr[i];

j = i - 1;

while (j >= 0 && arr[j] > key) {

arr[j+1] = arr[j];

j = j - 1;

}

arr[j+1] = key;

}

}

3、选择排序(Selection Sort):

void selectionSort(int arr[], int n) {

int i, j, min_idx;

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

min_idx = i;

for (j = i+1; j < n; j++) {

if (arr[j] < arr[min_idx]) {

min_idx = j;

}

}

int temp = arr[min_idx];

arr[min_idx] = arr[i];

arr[i] = temp;

}

}

4、快速排序(Quick Sort):

void swap(int *a, int *b) {

int temp = *a;

*a = *b;

*b = temp;

}

int partition(int arr[], int low, int high) {

int pivot = arr[high];

int i = (low - 1);

for (int j = low; j <= high-1; j++) {

if (arr[j] <= pivot) {

i++;

swap(&arr[i], &arr[j]);

}

}

swap(&arr[i+1], &arr[high]);

return (i+1);

}

void quickSort(int arr[], int low, int high) {

if (low < high) {

int pi = partition(arr, low, high);

quickSort(arr, low, pi - 1);

quickSort(arr, pi + 1, high);

}

}

5、归并排序(Merge Sort):

void merge(int arr[], int l, int m, int r) {

int n1 = m - l + 1;

int n2 = r - m;

int L[n1], R[n2];

for (int i = 0; i < n1; i++)

L[i] = arr[l + i];

for (int j = 0; j < n2; j++)

R[j] = arr[m + 1 + j];

int i = 0, j = 0, k = l;

while (i < n1 && j < n2) {

if (L[i] <= R[j]) {

arr[k] = L[i];

i++;

} else {

arr[k] = R[j];

j++;

}

k++;

}

while (i < n1) {

arr[k] = L[i];

i++;

k++;

}

while (j < n2) {

arr[k] = R[j];

j++;

k++;

}

}

void mergeSort(int arr[], int l, int r) {

if (l < r) {

int m = l + (r - l) / 2;

mergeSort(arr, l, m);

mergeSort(arr, m + 1, r);

merge(arr, l, m, r);

}

}

6、堆排序(Heap Sort):

void heapify(int arr[], int n, int i) {

int largest = i;

int l = 2*i + 1;

int r = 2*i + 2;

if (l < n && arr[l] > arr[largest])

largest = l;

if (r < n && arr[r] > arr[largest])

largest = r;

if (largest != i) {

int temp = arr[i];

arr[i] = arr[largest];

arr[largest] = temp;

heapify(arr, n, largest);

}

}

void heapSort(int arr[], int n) {

for (int i = n / 2 - 1; i >= 0; i--)

heapify(arr, n, i);

for (int i = n-1; i >= 0; i--) {

int temp = arr[0];

arr[0] = arr[i];

arr[i] = temp;

heapify(arr, i, 0);

}

}

以上提供了这六种常见排序算法的简单 C 语言示例代码供参考。

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