数据结构13:排序

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简介
冒泡排序
选择排序
插入排序

简介

排序在编程中有着很多的应用，例如中值滤波、求最大值或最小值等。在本节中，我们将对冒泡排序、选择排序和插入排序这三种排序方式进行讲解。

冒泡排序

冒泡排序的主要思想就是两两比较，然后根据数据比较的结果决定是否进行位置交换，逐次将每次比较数据中最大或者最小的数据放到对应的位置，最终按照要求的排序起来，其过程如图1所示。

图1中，原始数据的顺序为1、3、8、4、2，现在按照由小到大的顺序对他们进行排列：

第一次排序，5个数据参与比较，比较4次，将8放到了最后位置；

第二次排序，4个数据参与比较，比较3次，4被放到了8前面的位置；

第三次排序，3个数据参与比较，比较2次，3被放到了4前面的位置；

第四次排序，2个数据参与比较，未发生数据位置变动；

至此，数据排序完成。

代码实现：

c 复制代码

int PopSort(int *data, int len)
{
	//输入检测
	if (data == NULL || len <2)
	{
		return -1;
	}
	//定义循环变量
	int i, j;
	int temp;
	for (i = 1; i < len; i++)
	{
		for (j = 0; j < len - i; j++)
		{
			//判断相邻数据关系，根据关系进行位置交换
			if (data[j]>data[j + 1])
			{
				temp    = data[j];
				data[j] = data[j + 1];
				data[j + 1] = temp;
			}
		}
	}
}

选择排序

选择排序的思想是将每次排序先假定一个最大或最小的数据，然后在比较时，与比它大或者比它小的数据，交换位置，逐次完成数据的排序，其过程如图2所示。

在图2中，原始数据顺序为：1、3、8、4、2，现在按照由小到大的顺序对他们进行排列：

第一次排序，将1假定为最小数据，比较4次，没有位置交换；

第二次排序，将3假定为最小数据，比较3次，与2交换位置；

第三次排序，将8假定为最小数据，比较2次，与3交换位置；

第四次排序，将4假定为最小数据，比较1次，没有位置交换；

至此，数据排序完成。

代码实现：

c 复制代码

int SelectSort(int *data, int len)
{
	//输入检测
	if (data == NULL || len <2)
	{
		return -1;
	}
	//定义循环变量
	int i, j;
	int temp;
	int min;

	for (i = 0; i < len; i++)
	{
		min = i;
		for (j = i + 1; j < len ; j++)
		{
			if (data[min] > data[j])
			{
				min = j;
			}
		}
		if (min != i)
		{
			temp = data[min];
			data[min] = data[i];
			data[i] = temp;
		}
	}

	return 0;
}

插入排序

插入排序的思想是比较、移位和插入，通过比较和移位将数据插入到有序数组中。下面根据其过程对其进行详细的讲解，其过程如图3所示。

在图2中，原始数据顺序为：1、3、8、4、2，现在按照由小到大的顺序对他们进行排列：

第一次排序，认为数据1位于有序数列，将3插入到有序数列，3大于1，无需移动和插入；

第二次排序，数据1、3位于有序数列，将8插入到有序数列，8大于3，无需移动和插入；

第三次排序，数据1、3、8位于有序数列，将4插入到有序数列，4小于8但大于3，将8后移一位，将4插入到原来8的位置；

第四次排序，数据1、3、4、8位于有序数列，将2插入到有序数列，2小于3、4、8但大于1，将3、4、8后一位，将2插入到原来3的位置；

至此，数据排序完成。

代码实现：

c 复制代码

int InertSort(int *data, int len)
{
	//输入检测
	if (data == NULL || len <2)
	{
		return -1;
	}
	//定义循环变量
	int i, j;
	int temp;
	for (i = 1; i<len; i++)
	{
		temp = data[i];//从待插入组取出第一个元素。 
		j = i - 1; //i-1即为有序组最后一个元素的下标 
		//元素判断和后移
		while (j >= 0 && temp<data[j])  //j>=0对其进行边界限制；第二个为插入判断条件 
		{
			data[j + 1] = data[j];//有序组元素向后移动 
			j--;
		}
		data[j + 1] = temp;//将元素插入
	}
	return 0;
}