数据结构 - 排序算法

一.冒泡排序

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/**
 * @description:            冒泡排序
 * @param - a       :       要进行排序的数组的指针
 * @param - length  :       数组中元素的个数
 * @return          :       无
*/
void Bubble_sort(int *a,int length)
{
    int temp,i,j;

    for(i = 0;i < length -1;i++)
    {
        for(j = 0;j < length-1-i;j++)
        {
            /* 把小的交换到前面来 */
            if(a[j] > a[j+1])
            {
                temp = a[j+1];
                a[j+1] = a[j];
                a[j] = temp;
            }
        }
    }
}

二.直接插入排序

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/**
 * @description:            直接插入排序算法
 * @param - a       :       要进行排序的数组的指针
 * @return          :       无
*/
void Seqsort(int *a)
{
    /* i 用于表示无序部分的第一个元素的下标 ， j 用于表示有序部分的最后一个元素的下标 ， temp 用于保存中间值 */
    int i,j,temp;

    /* 1.初始情况 ， 将数组的 a[0] 与后面的元素分开，即 i 从 1 开始 */
    for(i = 1;i < N;i++)
    {
        temp = a[i];
        /* 2. j 指向已排好序部分的最后一个元素的下标 */
        for(j = i-1;j >= 0;j--)
        {   
            /* 若 a[i] < a[j] 则 a[j] 向后移动 */
            if(temp < a[j])
                a[j+1] = a[j];
            
            /* 若 a[i] >= a[j] 则跳出循环 */
            else
                break;
        }
        
        /* 若 a[i] >= a[j] 则 a[j+1] = a[i] */
        a[j+1] = temp;

        Show(a);
        
    }

}

三.shell排序算法 - 对直接插入排序的改进

1.shell排序的步骤

①.对序列进行分组，增量为 d

②.对每一组分别 / 交替直接插入排序

③.逐渐减小增量 d

2.图形讲解

3.代码

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/**
 * @description:            shell排序
 * @param -a        :       要进行排序的数组的指针
 * @return          :       无
*/
void Shell_sort(int *a)
{
    /* i 用于表示无序部分的第一个元素的下标 ， j 用于表示有序部分的最后一个元素的下标 ， temp 用于保存中间值 */
    int i,j,temp;
    int d;

    /* 初始化 d = N / 2 ， 然后 d 持续减小 */
    for(d = N/2;d > 0;d /= 2)
    {
        /* 1.将数组的同一组元素进行直接插入排序 */
        for(i = d;i < N;i++)
        {
            temp = a[i];
            /* 2. j 指向已排好序部分的最后一个元素的下标 ，同一组内的元素每两个相邻的元素之间的距离为 d */
            for(j = i-d;j >= 0;j -= d)
            {   
                /* 若 a[i] < a[j] 则 a[j] 向后移动 ， 移动的步长为 d */
                if(temp < a[j])
                    a[j+d] = a[j];
                
                /* 若 a[i] >= a[j] 则跳出循环 */
                else
                    break;
            }
            
            /* 若 a[i] >= a[j] 则 a[j+d] = a[i] */
            a[j+d] = temp;
        }
        Show(a);
    }

}

四.快速排序算法

1.快速排序图形讲解

2.代码

利用递归

①.经过一趟快速排序后，确认基准位置

②.该基准将整个数组分为左右两部分

③.分别对左右两部分进行快速排序

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/**
 * @description:            一趟的快速排序
 * @param - a       :       要排序的数组的指针
 * @param - i       :       下界元素的下标
 * @param - j       :       上界元素的下标
 * @return          :       基准元素的下标
*/
int Quickpass(int *a,int i,int j)
{
    int temp;

    /* 当上界小于下界时进行一趟的快速排序 */
    /* 1.保存基准的值 */
    temp = a[i];
    while(i < j)
    {
        /* 2.比较 temp 与 a[j] 的大小，若 temp <= a[j] ， 则 j-- ，若 temp > a[j] 则将 a[j] 的值赋给 a[i] */
        while(i < j && temp <= a[j])
        {
            j--;
        }
        if(i < j)   //若正常结束循环
        {
            a[i] = a[j];                    //temp > a[j] 则将 a[j] 的值赋给 a[i]
        }

        /* 3.比较 temp 与 a[i] 的大小 ， 若 temp >= a[i] , 则 i++ , 若 temp < a[i] , 则将 a[i] 的值赋给 a[j] */
        while(i < j && temp >= a[i])
        {
            i++;
        }
        if(i < j)   //若正常结束循环
        {
            a[j] = a[i];                    //temp < a[i] , 则将 a[i] 的值赋给 a[j]
        }
    }

    /* 4.一趟快速排序结束后 ， 将一开始保存的基准的值 temp 重新加入到序列中 */
    a[i] = temp;

    /* 5.返回基准元素的下标 */
    return i;
}



/**
 * @description:            快速排序
 * @param - a       :       要排序的数组的指针
 * @param - low     :       下界元素的下标
 * @param - high    :       上界元素的下标
 * @return          :       无
*/
void Quick_sort(int *a,int low,int high)
{
    int mid;        // mid 用于存储基准的位置

    if(low < high)
    {
        mid = Quickpass(a,low,high);                  //一趟的快速排序
        Show(a);
        Quick_sort(a,low,mid-1);            //基准左边的序列进行快速排序
        Quick_sort(a,mid+1,high);           //基准右边的序列进行快速排序
    }
}