对数组进行排序,主要演示选择排序、直接排序、冒泡排序、二路归并排序算法,附上代码演示
一、编写好各类排序方法的函数
(1) s_sort(int e[],int n):选择排序。
(2)si_sort(int e[],int n):直接插人排序。
(3)sb_sort(int e[],int n):冒泡排序。
(4)merge(int e[],intn);二路归并排序。
二、调用上述函数实现下列操作:
(1)给定数组 E[N]={213,111,222,77,400,300,987,1024,632,555};
(2)调用选择排序函数进行排序;
(3)调用直接插人函数进行排序;
(4)调用冒泡函数进行排序;
(5)调用二路归并排序函数进行排序。
三、代码演示:
1、选择排序源代码:
bash
#include<stdio.h>
#include<conio.h>
#define N 10
int E[N] = { 213, 111, 222, 77, 400, 300, 987, 1024, 632, 555 };
void s_sort( int e[], int n )/* e:存储线性表的数组 n:线性表的结点个数 */
{
int i, j, k, t;
for( i = 0; i < n-1; i++ ) { /* 控制n−1趟的选择步骤 */
/* 在e[i], e[i+1],...,e[n−1]中选键值最小的结点e[k] */
for( k = i, j = i + 1; j < n; j++ )
if( e[k] > e[j] )
k = j;
if( k != i ) { /* e[i]与e[k]交换 */
t = e[i];
e[i] = e[k];
e[k] = t;
}
}
}
void main()
{
int i;
printf( "顺序排序 初始数据序列为:\n" );
for( i = 0; i < N; i++ )
printf( "%d ", E[i] );
s_sort( E, N );
printf( "\n排序后数据序列为:\n" );
for( i = 0; i < N; i++ )
printf( "%d ", E[i] );
getch();
}
2、直接插入排序源代码
bash
#include<stdio.h>
#include<conio.h>
#define N 10
int E[N] = { 213, 111, 222, 77, 400, 300, 987, 1024, 632, 555 };
void si_sort( int e[], int n ) /* e:存储线性表的数组 n:线性表的结点个数 */
{
int i, j, t;
for( i = 1; i < n; i++ ){/* 控制e[i], e[i+1],...,e[n−1]的比较插入步骤 */
/* 找结点e[i]的插入位置 */
// t = e[i];
for(t = e[i]; j >= 0 && t < e[i-1]; j--)
e[j+1] = e[j];
e[j+1] = t;
}
}
void main()
{
int i;
printf( "直接排序 初始数据序列为:\n" );
for( i = 0; i < N; i++ )
printf( "%d ", E[i] );
si_sort( E, N );
printf( "\n排序后数据序列为:\n" );
for( i = 0; i < N; i++ )
printf( "%d ", E[i] );
getch();
}
3、冒泡排序
bash
#include<stdio.h>
#include<conio.h>
#define N 10
int E[N] = { 213, 111, 222, 77, 400, 300, 987, 1024, 632, 555 };
void sb_sort( int e[], int n ) /* e:存储线性表的数组 n:线性表的结点个数 */
{
int j, p, h, t;
for( h = n-1; h > 0; h = p ) {
for( p = j = 0; j < h; j++ )
if( e[j] > e[j+1] ) {
t = e[j];
e[j] = e[j+1];
e[j+1] = t;
p = count2;
}
}
}
void main()
{
int i;
printf( "冒泡排序,初始数据序列为:\n" );
for( i = 0; i < N; i++ )
printf( "%d ", E[i] );
sb_sort( E, N );
printf( "\n排序后数据序列为:\n" );
for( i = 0; i < N; i++ )
printf( "%d ", E[i] );
getch();
}
4、二路归并排序
bash
#include<stdio.h>
#include<conio.h>
#include<malloc.h>
#define N 10
int E[N] = { 213, 111, 222, 77, 400, 300, 987, 1024, 632, 555 };
void merge_step( int e[], int a[], int s, int m, int n ) /* 两个相邻有序段的合并 */
{
int i, j, k;
k = i = s;
j = m + 1;
while( i <= m && j <= n ) /* 当两个有序都未结束时循环 */
if( e[i] <= e[j] ) /* 取其中小的元素复制 */
a[k++]=e[i++];
else
a[k++] = e[j++];
while( i <= m ) /* 复制还未合并完的剩余部分 */
a[k++] = e[i++];
while( j <= n ) /* 复制还未合并完的剩余部分 */
a[k++] = e[j++];
}
void merge_pass( int e[], int a[], int n, int len )
/* 完成一趟完整的合并 */
{
int f_s, s_end;
f_s = 0;
while( f_s + len < n ) { /* 至少有两个有序段 */
s_end = f_s + 2 * len - 1;
if( s_end >= n ) /* 最后一段可能不足len个结点 */
s_end = n - 1;
merge_step( e, a, f_s, f_s + len - 1, s_end ); /* 相邻有序段合并 */
f_s = s_end + 1; /* 下一对有序段中左段的开始下标为上一对末尾+1 */
}
if( f_s < n ) /* 当还剩一个有序段时, 将其从e[]复制到a[] */
for( ; f_s < n; f_s++ )
a[f_s] = e[f_s];
}
void merge( int e[], int n ) /* 二路合并排序 */
{
int *p, len=1, f=0;
p = (int *)malloc( n * sizeof(int) );
while( len < n ) { /* 交替地在e[]和p[]之间来回合并 */
if( f == 0 )
merge_pass( e, p, n, len );
else
merge_pass( p, e, n, len );
len*=2; /* 一趟合并后,有序结点数加倍 */
f = 1 - f; /* 控制交替合并 */
}
if( f == 1 ) /* 当经过奇数趟合并时,从p[]复制到e[] */
for( f = 0; f < n; f++ )
e[f] = p[f];
free( p );
}
void main()
{
int i;
printf( "归并排序,初始数据序列为:\n" );
for( i = 000; i < N; i++ )
printf( "%d ", E[i] );
merge( E, N );
printf( "\n排序后数据序列为:\n" );
for( i = 0; i < N; i++ )
printf( "%d ", E[i] );
getch();
}
四、运行结果:
1、选择排序的运行结果:
2、直接插入排序
3、冒泡排序
4、二路归并排序
五、总结:
1、插入排序:按关键字大小插入到前面已经排好序的子序列中;直接插入排序是稳定的排序,空间复杂度是O(1);最好的情况时间复杂度为O(n),最坏的时间复杂度为O(n²);
2、冒泡排序:时间复杂度T(n)=O(n²);空间复杂度S(n)=O(1);
3、选择排序:每次从当前待排序的记录中选取关键字最小的记录表,然后与待排序的记录序列中的第一个记录进行交换,直到整个记录序列有序为止。简单选择排序:时间复杂度是T(n)=O(n²),空间复杂度是S(n)=O(1);是不稳定的;
4、归并排序:时间复杂度为O(m+n);2-路归并排序,两两归并排序使其有序;时间复杂度无论最好还是最坏都是O(nlog₂n);空间复杂度是O(n);归并排序是稳定的;