C语言常用排序算法
1、稳定排序和非稳定排序
简单地说就是所有相等的数经过某种排序方法后，仍能保持它们在排序之前的相对次序，我们就说这种排序方法是稳定的。反之，就是非稳定的。
比如：一组数排序前是a1,a2,a3,a4,a5，其中a2=a4，经过某种排序后为a1,a2,a4,a3,a5，则我们说这种排序是稳定的，因为a2排序前在a4的前面，排序后它还是在a4的前面。假如变成a1,a4,a2,a3,a5就不是稳定的了。
2、内排序和外排序在排序过程中，所有需要排序的数都在内存，并在内存中调整它们的存储顺序，称为内排序；
在排序过程中，只有部分数被调入内存，并借助内存调整数在外存中的存放顺序排序方法称为外排序。
3、算法的时间复杂度和空间复杂度
所谓算法的时间复杂度，是指执行算法所需要的计算工作量。
一个算法的空间复杂度，一般是指执行这个算法所需要的内存空间。
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功能：选择排序
输入：数组名称（也就是数组首地址）、数组中元素个数
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算法思想简单描述：
在要排序的一组数中，选出最小的一个数与第一个位置的数交换；
然后在剩下的数当中再找最小的与第二个位置的数交换，如此循环
到倒数第二个数和最后一个数比较为止。
选择排序是不稳定的。算法复杂度O(n2)--[n的平方]
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void select_sort(int*x,int n)
{
int i,j,min,t;
for(i=0;i { min=i;/*假设当前下标为i的数最小，比较后再调整*/ for(j=i+1;j { if(*(x+j)<*(x+min)) { min=j;/*如果后面的数比前面的小，则记下它的下标*/ } } if(min!=i)/*如果min在循环中改变了，就需要交换数据*/ { t=*(x+i); *(x+i)=*(x+min); *(x+min)=t; } } } ================================================ 功能：直接插入排序 输入：数组名称（也就是数组首地址）、数组中元素个数 ================================================ 算法思想简单描述： 在要排序的一组数中，假设前面(n-1)[n>=2]个数已经是排 好顺序的，现在要把第n个数插到前面的有序数中，使得这n个数 也是排好顺序的。如此反复循环，直到全部排好顺序。 直接插入排序是稳定的。算法时间复杂度O(n2)--[n的平方] ===================================================== void insert_sort(int*x,int n) { int i,j,t; for(i=1;i { /* 暂存下标为i的数。注意：下标从1开始，原因就是开始时 第一个数即下标为0的数，前面没有任何数，单单一个，认为 它是排好顺序的。 */ t=*(x+i); for(j=i-1;j>=0&&t<*(x+j);j--)/*注意：j=i-1，j--，这里就是下标为i的数，在它前面有序列中找插入位置。*/ { *(x+j+1)=*(x+j);/*如果满足条件就往后挪。最坏的情况就是t比下标为0的数都小，它要放在最前面，j==-1，退出循环*/ } *(x+j+1)=t;/*找到下标为i的数的放置位置*/ } } ================================================ 功能：冒泡排序 输入：数组名称（也就是数组首地址）、数组中元素个数 算法思想简单描述： 在要排序的一组数中，对当前还未排好序的范围内的全部数，自上 而下对相邻的两个数依次进行比较和调整，让较大的数往下沉，较 小的往上冒。即：每当两相邻的数比较后发现它们的排序与排序要 求相反时，就将它们互换。 下面是一种改进的冒泡算法，它记录了每一遍扫描后最后下沉数的 位置k，这样可以减少外层循环扫描的次数。 冒泡排序是稳定的。算法时间复杂度O(n2)--[n的平方] ===================================================== void bubble_sort(int*x,int n) { int j,k,h,t; for(h=n-1;h>0;h=k)/*循环到没有比较范围*/ { for(j=0,k=0;j { if(*(x+j)>*(x+j+1))/*大的放在后面，小的放到前面*/ { t=*(x+j); *(x+j)=*(x+j+1); *(x+j+1)=t;/*完成交换*/ k=j;/*保存最后下沉的位置。这样k后面的都是排序排好了的。*/ } } } } ================================================ 功能：希尔排序 输入：数组名称（也就是数组首地址）、数组中元素个数 算法思想简单描述： 在直接插入排序算法中，每次插入一个数，使有序序列只增加1个节点，并且对插入下一个数没有提供任何帮助。如果比较相隔较远距离（称为 增量）的数，使得数移动时能跨过多个元素，则进行一次比较就可能消除多个元素交换。D.L.shell于1959年在以他名字命名的排序算法中实现 了这一思想。算法先将要排序的一组数按某个增量d分成若干组，每组中记录的下标相差d.对每组中全部元素进行排序，然后再用一个较小的增量对它进行，在每组中再进行排序。当增量减到1时，整个要排序的数被分成一组，排序完成。 下面的函数是一个希尔排序算法的一个实现，初次取序列的一半为增量，以后每次减半，直到增量为1。 希尔排序是不稳定的。 ===================================================== void shell_sort(int*x,int n) { int h,j,k,t; for(h=n/2;h>0;h=h/2)/*控制增量*/ { for(j=h;j { t=*(x+j); for(k=j-h;(k>=0&&t<*(x+k));k-=h) { *(x+k+h)=*(x+k); } *(x+k+h)=t; } } } ================================================ 功能：快速排序 输入：数组名称（也就是数组首地址）、数组中起止元素的下标 算法思想简单描述： 快速排序是对冒泡排序的一种本质改进。它的基本思想是通过一趟 扫描后，使得排序序列的长度能大幅度地减少。在冒泡排序中，一次 扫描只能确保最大数值的数移到正确位置，而待排序序列的长度可能只 减少1。快速排序通过一趟扫描，就能确保某个数（以它为基准点吧） 的左边各数都比它小，右边各数都比它大。然后又用同样的方法处理 它左右两边的数，直到基准点的左右只有一个元素为止。它是由 C.A.R.Hoare于1962年提出的。 显然快速排序可以用递归实现，当然也可以用栈化解递归实现。下面的 函数是用递归实现的，有兴趣的朋友可以改成非递归的。 快速排序是不稳定的。最理想情况算法时间复杂度O(nlog2n)，最坏O(n2) ===================================================== void quick_sort(int*x,int low,int high) { int i,j,t; if(low { i=low; j=high; t=*(x+low);/*暂存基准点的数*/ while(i { while(i { j--;/*前移一个位置*/ } if(i { *(x+i)=*(x+j);/*上面的循环退出：即出现比基准点小的数，替换基准点的数*/ i++;/*后移一个位置，并以此为基准点*/ } while(i i++;/*后移一个位置*/ } if(i { *(x+j)=*(x+i);/*上面的循环退出：即出现比基准点大的数，放到右边*/ j--;/*前移一个位置*/ } } *(x+i)=t;/*一遍扫描完后，放到适当位置*/ quick_sort(x,low,i-1);/*对基准点左边的数再执行快速排序*/ quick_sort(x,i+1,high);/*对基准点右边的数再执行快速排序*/ } } ================================================ 功能：堆排序 输入：数组名称（也就是数组首地址）、数组中元素个数 算法思想简单描述： 堆排序是一种树形选择排序，是对直接选择排序的有效改进。 堆的定义如下：具有n个元素的序列（h1,h2,...,hn),当且仅当 满足（hi>=h2i,hi>=2i+1）或（hi<=h2i,hi<=2i+1）(i=1,2,...,n/2) 时称之为堆。在这里只讨论满足前者条件的堆。 由堆的定义可以看出，堆顶元素（即第一个元素）必为最大项。完全二叉树可以 很直观地表示堆的结构。堆顶为根，其它为左子树、右子树。 初始时把要排序的数的序列看作是一棵顺序存储的二叉树，调整它们的存储顺序， 使之成为一个堆，这时堆的根节点的数最大。然后将根节点与堆的最后一个节点 交换。然后对前面(n-1)个数重新调整使之成为堆。依此类推，直到只有两个节点 的堆，并对它们作交换，最后得到有n个节点的有序序列。 从算法描述来看，堆排序需要两个过程，一是建立堆，二是堆顶与堆的最后一个元素 交换位置。所以堆排序有两个函数组成。一是建堆的渗透函数，二是反复调用渗透函数 实现排序的函数。 堆排序是不稳定的。算法时间复杂度O(nlog2n)。 ===================================================================== /* 功能：渗透建堆 输入：数组名称（也就是数组首地址）、参与建堆元素的个数、从第几个元素开始 */ void sift(int*x,int n,int s) { int t,k,j; t=*(x+s);/*暂存开始元素*/ k=s;/*开始元素下标*/ j=2*k+1;/*右子树元素下标*/ while(j { if(j { j++; } if(t<*(x+j))/*调整*/ { *(x+k)=*(x+j); k=j;/*调整后，开始元素也随之调整*/ j=2*k+1; } else/*没有需要调整了，已经是个堆了，退出循环。*/ { break; } } *(x+k)=t;/*开始元素放到它正确位置*/ } /* 功能：堆排序 输入：数组名称（也就是数组首地址）、数组中元素个数*/ void heap_sort(int*x,int n) { int i,k,t; int*p; for(i=n/2-1;i>=0;i--) { sift(x,n,i);/*初始建堆*/ } for(k=n-1;k>=1;k--) { t=*(x+0);/*堆顶放到最后*/ *(x+0)=*(x+k); *(x+k)=t; sift(x,k,0);/*剩下的数再建堆*/ } } void main() { #define MAX4 int*p,i,a[MAX]; /*录入测试数据*/ p=a; printf("Input%d number for sorting:\n",MAX); for(i=0;i { scanf("%d",p++); } printf("\n"); /*测试选择排序*/ p=a; select_sort(p,MAX); /**/ /*测试直接插入排序*/ /* p=a; insert_sort(p,MAX); */ /*测试冒泡排序*/ /* p=a; insert_sort(p,MAX); */ /*测试快速排序*/ /* p=a; quick_sort(p,0,MAX-1); */ /*测试堆排序*/ /* p=a; heap_sort(p,MAX); */ for(p=a,i=0;i printf("%d",*p++); } printf("\n"); system("pause"); } C语言几种常见的排序方法 2009-04-2219:55 插入排序是这样实现的： 首先新建一个空列表，用于保存已排序的有序数列（我们称之为"有序列表"）。 从原数列中取出一个数，将其插入"有序列表"中，使其仍旧保持有序状态。 重复2号步骤，直至原数列为空。 插入排序的平均时间复杂度为平方级的，效率不高，但是容易实现。它借助了"逐步扩大成果"的思想，使有序列表的长度逐渐增加，直至其长度等于原列表的长度。 冒泡排序 冒泡排序是这样实现的： 首先将所有待排序的数字放入工作列表中。 从列表的第一个数字到倒数第二个数字，逐个检查：若某一位上的数字大于他的下一位，则将它与它的下一位交换。 重复2号步骤，直至再也不能交换。 冒泡排序的平均时间复杂度与插入排序相同，也是平方级的，但也是非常容易实现的算法。 选择排序 选择排序是这样实现的： 设数组内存放了n个待排数字，数组下标从1开始，到n结束。 i=1 从数组的第i个元素开始到第n个元素，寻找最小的元素。 将上一步找到的最小元素和第i位元素交换。 如果i=n－1算法结束，否则回到第3步 选择排序的平均时间复杂度也是O(n²)的。 快速排序 现在开始，我们要接触高效排序算法了。实践证明，快速排序是所有排序算法中最高效的一种。它采用了分治的思想：先保证列表的前半部分都小于后半部分，然后分别对前半部分和后半部分排序，这样整个列表就有序了。这是一种先进的思想，也是它高效的原因。因为在排序算法中，算法的高效与否与列表中数字间的比较次数有直接的关系，而"保证列表的前半部分都小于后半部分"就使得前半部分的任何一个数从此以后都不再跟后半部分的数进行比较了，大大减少了数字间不必要的比较。但查找数据得另当别论了。 堆排序 堆排序与前面的算法都不同，它是这样的： 首先新建一个空列表，作用与插入排序中的"有序列表"相同。 找到数列中最大的数字，将其加在"有序列表"的末尾，并将其从原数列中删除。 重复2号步骤，直至原数列为空。 堆排序的平均时间复杂度为nlogn,效率高（因为有堆这种数据结构以及它奇妙的特征，使得"找到数列中最大的数字"这样的操作只需要O(1)的时间复杂度，维护需要logn的时间复杂度），但是实现相对复杂（可以说是这里7种算法中比较难实现的）。 C语言9种常用排序法 1.冒泡排序 2.选择排序 3.插入排序 4.快速排序 5.希尔排序 6.归并排序 7.堆排序 8.带哨兵的直接插入排序 9.基数排序 例子：乱序输入n个数，输出从小到大排序后的结果1.冒泡排序 #include for(i=0;i int i, j, n, a[100], t, temp; while(scanf("%d",&n)!=EOF) { for(i=0;i 一插入排序 1.1 直接插入排序 基本思想：每次将一个待排序额记录按其关键码的大小插入到一个已经排好序的有序序列中，直到全部记录排好序。 图解： 1.//直接顺序排序 2.void InsertSort(int r[], int n) 3.{ 4.for (int i=2; i 代码实现： [cpp]view plain copy 1.//希尔排序 2.void ShellSort(int r[], int n) 3.{ 4.int i; 5.int d; 6.int j; 7.for (d=n/2; d>=1; d=d/2) //以增量为d进行直接插入排序 8. { 9.for (i=d+1; i 一、设计思想 插入排序：首先，我们定义我们需要排序的数组，得到数组的长度。如果数组只有一个数字，那么我们直接认为它已经是排好序的，就不需要再进行调整，直接就得到了我们的结果。否则，我们从数组中的第二个元素开始遍历。然后，启动主索引，我们用curr当做我们遍历的主索引，每次主索引的开始，我们都使得要插入的位置（insertIndex）等于-1，即我们认为主索引之前的元素没有比主索引指向的元素值大的元素，那么自然主索引位置的元素不需要挪动位置。然后，开始副索引，副索引遍历所有主索引之前的排好的元素，当发现主索引之前的某个元素比主索引指向的元素的值大时，我们就将要插入的位置（insertIndex）记为第一个比主索引指向元素的位置，跳出副索引；否则，等待副索引自然完成。副索引遍历结束后，我们判断当前要插入的位置（insertIndex）是否等于-1，如果等于-1，说明主索引之前元素的值没有一个比主索引指向的元素的值大，那么主索引位置的元素不要挪动位置，回到主索引，主索引向后走一位，进行下一次主索引的遍历；否则，说明主索引之前insertIndex位置元素的值比主索引指向的元素的值大，那么，我们记录当前主索引指向的元素的值，然后将主索引之前从insertIndex位置开始的所有元素依次向后挪一位，这里注意，要从后向前一位一位挪，否则，会使得数组成为一串相同的数字。最后，将记录下的当前索引指向的元素的值放在要插入的位置（insertIndex）处，进行下一次主索引的遍历。继续上面的工作，最终我们就可以得到我们的排序结果。插入排序的特点在于，我们每次遍历，主索引之前的元素都是已经排好序的，我们找到比主索引指向元素的值大的第一个元素的位置，然后将主索引指向位置的元素插入到该位置，将该位置之后一直到主索引位置的元素依次向后挪动。这样的方法，使得挪动的次数相对较多，如果对于排序数据量较大，挪动成本较高的情况时，这种排序算法显然成本较高，时间复杂度相对较差，是初等通用排序算法中的一种。 选择排序：选择排序相对插入排序，是插入排序的一个优化，优化的前提是我们认为数据是比较大的，挪动数据的代价比数据比较的代价大很多，所以我们选择排序是追求少挪动，以比较次数换取挪动次数。首先，我们定义我们需要排序的数组，得到数组的长度，定义一个结果数组，用来存放排好序的数组，定义一个最小值，定义一个最小值的位置。然后，进入我们的遍历，每次进入遍历的时候我们都使得当前的最小值为9999，即认为每次最小值都是最大的数，用来进行和其他元素比较得到最小值，每次认为最小值的位置都是0，用来重新记录最小值的位置。然后，进入第二层循环，进行数值的比较，如果数组中的某个元素的值比最小值小，那么将当前的最小值设为元素的值，然后记录下来元素的位置，这样，当跳出循环体的时候，我们会得到要排序数组中的最小值，然后将最小值位置的数值设置为9999，即我们得到了最小值之后，就让数组中的这个数成为最大值，然后将结果数组result[]第主索引值位置上的元素赋值为最小值，进行下一次外层循环重复上面的工作。最终我们就得到了排好序的结果数组result[]。选择排序的优势在于，我们挪动元素的次数很少，只是每次对要排序的数组进行整体遍历，找到其中的最小的元素，然后将改元素的值放到一个新的结果数组中去，这样大大减少了挪动的次序，即我们要排序的数组有多少元素，我们就挪动多少次，而因为每次都要对数组的所有元素进行遍历，那么比较的次数就比较多，达到了n2次，所以，我们使用选择排序的前提是，认为挪动元素要比比较元素的成本高出很多的时候。他相对与插入排序，他的比较次数大于插入排序的次数，而挪动次数就很少，元素有多少个，挪动次数就是多少个。 希尔排序：首先，我们定义一个要排序的数组，然后定义一个步长的数组，该步长数组是由一组特定的数字组成的，步长数组具体得到过程我们不去考虑，是由科学家经过很长时间计算得到的，已经根据时间复杂度的要求，得到了最适合希尔排序的一组步长值以及计算 基于C语言地多种排序方法地实现 1 引言 1.1 课题背景 排序问题源远流长，一直是数学地重要组成部分.随着各种信息地快速更新，排序问题也走进了其他领域以及我们地日常生活.如何高效地排序一直困扰着我们. 1.2 课程设计目地 排序是数学地重要组成部分，工作量大是其存在地问题.如何高效地排序？本程序就是解决这个问题而设计.程序中，把数列储存在数组中，采用插入排序等十种排序方法对数组元素进行排序，高效地解决了排序问题.本软件开发地平台为最新地微软公司出版地市面最新系统Windows 2000，而且可以作为自身地运行平台非常广泛，包括 Windows 98/2000/XP/Vista等等. 1.3课程设计内容 本程序把对数列地排序转化为对数组元素地排序，用户可以根据自己地实际问题选择系统提供地七种排序方法地任意一种进行排序.程序通过自身地判断以及处理实现排序.程序最后输出每趟排序及初始排序结果. 2 系统分析与设计方案 2.1 系统分析 设计一个排序信息管理系统，使之能够操作实现以下功能： 1) 显示需要输入地排序长度及其各个关键字 2) 初始化输入地排序序列 3) 显示可供选择地操作菜单 4) 显示输出操作后地移动次数和比较次数 5) 显示操作后地新序列 5) 可实现循环继续操 2.2 设计思路 通过定义C语言顺序表来存储排序元素信息，构造相关函数，对输入地元素进行相应地处理. [2] 2.3 设计方案 设计方案如图2.1所示 图2.1 设计方案 具体流程见图2.2 图 2.2 程序流程图 3功能设计 3.1 SqList顺序表 其中包括顺序表长度，以及顺序表.源代码如下：[1] typedef struct { KeyType key。 //关键字项 InfoType otherinfo。 //其他数据项 }RedType。 typedef struct { RedType r[MaxSize+1]。 //r[0]作为监视哨 int length。 //顺序表长度 }SqList。 3.2 直接插入排序 直接插入排序是将一个记录插入到已排好序地有序表中，从而得到一个新地、记录数增1地有序表 图3.1 直接插入排序示意图 将第i个记录地关键字r[i].key顺序地与前面记录地关键字r[i-1].key,r[i-2].key,……，r[1].key进行比较，把所有关键字大于r[i].key地记录依次后移一位，直到关键字小于或者等于r[i].key地记录 //插入排序法 void InsertSort() { int s[100]; int n,m,j,i=0,temp1,temp2; printf("请输入待排序的元素个数："); scanf("%d",&n); printf("请输入原序列："); for (i=0; i //堆排序 static a[8] = {0,25,4,36,1,60,10,58,}; int count=1; void adjust(int i,int n) { int j,k,r,done=0; k = r = a[i]; j = 2*i; while((j<=n)&&(done==0)) { if(j #include /* ===================================================================== ======== 相关知识介绍（所有定义只为帮助读者理解相关概念，并非严格定义）： 1、稳定排序和非稳定排序 简单地说就是所有相等的数经过某种排序方法后，仍能保持它们在排序之前的相对次序，我们就 说这种排序方法是稳定的。反之，就是非稳定的。 比如：一组数排序前是a1,a2,a3,a4,a5，其中a2=a4，经过某种排序后为 a1,a2,a4,a3,a5， 则我们说这种排序是稳定的，因为a2排序前在a4的前面，排序后它还是在a4的前面。假如变成a1,a4, a2,a3,a5就不是稳定的了。 2、内排序和外排序 在排序过程中，所有需要排序的数都在内存，并在内存中调整它们的存储顺序，称为内排序； 在排序过程中，只有部分数被调入内存，并借助内存调整数在外存中的存放顺序排序方法称为外排序。 3、算法的时间复杂度和空间复杂度 所谓算法的时间复杂度，是指执行算法所需要的计算工作量。 一个算法的空间复杂度，一般是指执行这个算法所需要的内存空间。 ===================================================================== =========== */ /* ================================================ 功能：选择排序 输入：数组名称（也就是数组首地址）、数组中元素个数 ================================================ */ /* ==================================================== 算法思想简单描述： c语言各种排序方法及其所耗时间比较程序 The latest revision on November 22, 2020 #i n c l u d e #include while((i 1、稳定排序和非稳定排序 简单地说就是所有相等的数经过某种排序方法后，仍能保持它们在排序之前的相对次序，我们就说这种排序方法是稳定的。反之，就是非稳定的。 比如：一组数排序前是a1,a2,a3,a4,a5，其中a2=a4，经过某种排序后为a1,a2,a4,a3,a5，则我们说这种排序是稳定的，因为a2排序前在a4的前面，排序后它还是在a4的前面。假如变成a1,a4,a2,a3,a5就不是稳定的了。 2、内排序和外排序在排序过程中，所有需要排序的数都在内存，并在内存中调整它们的存储顺序，称为内排序； 在排序过程中，只有部分数被调入内存，并借助内存调整数在外存中的存放顺序排序方法称为外排序。 3、算法的时间复杂度和空间复杂度 所谓算法的时间复杂度，是指执行算法所需要的计算工作量。 一个算法的空间复杂度，一般是指执行这个算法所需要的内存空间。 ================================================ 功能：选择排序 输入：数组名称（也就是数组首地址）、数组中元素个数 ==================================================== 算法思想简单描述： 在要排序的一组数中，选出最小的一个数与第一个位置的数交换； 然后在剩下的数当中再找最小的与第二个位置的数交换，如此循环 到倒数第二个数和最后一个数比较为止。 选择排序是不稳定的。算法复杂度O(n2)--[n的平方] ===================================================== void select_sort(int*x,int n) { int i,j,min,t; for(i=0;i 下面是几种排序方法的程序： 1.交换排序 #include { for(j=i+1; j<9; j++) { if(a[j] < a[i]) { temp = a[j]; for(z = j-1; z >= i; z--) { a[z+1] = a[z]; } a[i] = temp; } } } for(i = 0; i<9; i++) { printf("%d\t", a[i]); if((i+1)%5 == 0) printf("\n"); } printf("\n"); return 0; } 3.归并 #include 基于C语言的多种排序方法的实现 《基于C 语言的多种排序方法的实现》第 1 页共30页基于C语言的多种排序方法的实现 1 引言 1.1 课题背景 排序问题源远流长，一直是数学地重要组成部分。随着各种信息的快速更新，排序问题也走进了其他领域以及我们地日常生活。如何高效地排序一直困扰着我们。 1.2 课程设计目的 排序是数学的重要组成部分，工作量大是其存在的问题。如何高效地排序？本程序就是解决这个问题而设计。程序中，把数列储存在数组中，采用插入排序等十种排序方法对数组元素进行排序，高效地解决了排序问题。本软件开发的平台为最新的微软公司出版的市面最新系统Windows 2000，而且可以作为自身的运行平台非常广泛，包括Windows 98/2000/XP/Vista等等。 1.3课程设计内容 本程序把对数列的排序转化为对数组元素的排序，用户可以根据自己的实际问题选择系统提供的七种排序方法的任意一种进行排序。程序通过自身的判断以及处理实现排序。程序最后输出每趟排序及初始排序结果。 2 系统分析与设计方案 2.1 系统分析 设计一个排序信息管理系统，使之能够操作实现以下功能： 1) 显示需要输入的排序长度及其各个关键字 2) 初始化输入的排序序列 3) 显示可供选择的操作菜单 4) 显示输出操作后的移动次数和比较次数 5) 显示操作后的新序列 5) 可实现循环继续操 2.2 设计思路 通过定义C语言顺序表来存储排序元素信息，构造相关函数，对输入的元素进行相应的处理。[2] 2.3设计方案 设计方案如图2.1所示 图2.1 设计方案 具体流程见图2.2 十大经典排序算法（动图演示，收藏好文） 0、算法概述 0.1 算法分类 十种常见排序算法可以分为两大类： 非线性时间比较类排序：通过比较来决定元素间的相对次序，由于其时间复杂度不能突破O(nlogn)，因此称为非线性时间比较类排序。 线性时间非比较类排序：不通过比较来决定元素间的相对次序，它可以突破基于比较排序的时间下界，以线性时间运行，因此称为线性时间非比较类排序。 0.2 算法复杂度 0.3 相关概念 稳定：如果a原本在b前面，而a=b，排序之后a仍然在b的前面。 不稳定：如果a原本在b的前面，而a=b，排序之后 a 可能会出现在 b 的后面。时间复杂度：对排序数据的总的操作次数。反映当n变化时，操作次数呈现什么规律。 空间复杂度：是指算法在计算机内执行时所需存储空间的度量，它也是数据规模n 的函数。 1、冒泡排序（Bubble Sort） 冒泡排序是一种简单的排序算法。它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果它们的顺序错误就把它们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。 1.1 算法描述 ?比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换它们两个； ?对每一对相邻元素作同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对，这样在最后的元素应该会是最大的数； ?针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个； ?重复步骤1~3，直到排序完成。 1.2 动图演示 1.3 代码实现 function bubbleSort(arr) { var len = arr.length; for (var i = 0; i < len - 1; i++) { for (var j = 0; j < len - 1 - i; j++) { if (arr[j] > arr[j+1]) { // 相邻元素两两对比var temp = arr[j+1]; // 元素交换 arr[j+1] = arr[j]; arr[j] = temp; } } } return arr; } 冒泡排序: #include for (i=0;i<7;i++) printf("%d\n",a[i]); } void insertsort(int *a,int n) { int i,j,temp; for(i=1;i 八、常用算法 （一）考核知识要点 1．交换、累加、累乘、求最大（小）值 2．穷举 3．排序（冒泡、插入、选择） 4．查找（顺序、折半） 5．级数计算（递推法） 6．一元方程求解（牛顿迭代法、二分法） 7．矩阵（转置） 8．定积分计算（矩形法、梯形法） 9．辗转相除法求最大公约数、判断素数 10．数制转换 （二）重点、难点精解 教材中给出的算法就不再赘述了。 1．基本操作：交换、累加、累乘 1）交换 交换算法的要领是“借助第三者”（如同交换两个杯子里的饮料，必须借助第三个空杯子）。例如，交换两个整型变量里的数值：int a=7,b=9,t; t=a; a=b; b=t; (不借助第三者，也能交换两个整型变量里的数值，但不通用，只是一个题目而已。 例如：int a=7,b=9; a=a+b; b=a-b; a=a-b;) 2）累加 累加算法的要领是形如“s=s+A”的累加式，此式必须出现在循环中才能被反复执行，从而实现累加功能。“A”通常是有规律变化的表达式，s在进入循环前必须获得合适的初值，通常为0。 3）累乘 累乘算法的要领是形如“s=s*A”的累乘式，此式必须出现在循环中才能被反复执行，从而实现累乘功能。“A”通常是有规律变化的表达式，s在进入循环前必须获得合适的初值，通常为1。 2．非数值计算常用经典算法 1）穷举法 也称为“枚举法”，即将可能出现的各种情况一一测试，判断是否满足条件，一般采用循环来实现。 例如，用穷举法输出“将1元人民币兑换成1分、2分、5分硬币”的所有方法。 main() {int y,e,w; for(y=0;y<=100;y++) for(e=0;e<=50;e++) for(w=0;w<=20;w++) 天行健，君子以自强不息 常见经典排序算法 1.希尔排序 2.二分插入法 3.直接插入法 4.带哨兵的直接排序法 5.冒泡排序 6.选择排序 7.快速排序 8.堆排序 一.希尔（Shell）排序法（又称宿小增量排序，是1959年由D.L.Shell提出来的） /* Shell 排序法 */ #include /* 二分插入法 */ void HalfInsertSort(int a[], int len) { int i, j,temp; int low, high, mid; for (i=1; i 1.定积分近似计算： /*梯形法*/ double integral(double a,double b,long n) { long i;double s,h,x; h=(b-a)/n; s=h*(f(a)+f(b))/2; x=a; for(i=1;i } 3.素数的判断： /*方法一*/ for (t=1,i=2;i 很多朋友是以谭浩强老师编的《c语言教程》作为学习c语言的入门教程的。书中涉及排序问题一般都以“冒泡法”和“选择法”实现。为了扩大视野，增加学习编程的兴趣，我参阅了有关书籍，整理了几种排序法，写出来同大家共勉。 让我们先定义一个整型数组a[n],下面用五种方法对其从小到大排序。 （1）“冒泡法” 冒泡法大家都较熟悉。其原理为从a[0]开始，依次将其和后面的元素比较,若a[0]>a，则交换它们，一 冒泡法原理简单，但其缺点是交换次数多，效率低。 下面介绍一种源自冒泡法但更有效率的方法“选择法”。 2）“选择法” 选择法循环过程与冒泡法一致，它还定义了记号k=i,然后依次把a[k]同后面元素比较，若a[k]>a[j],则使k=j.最后看看k=i是否还成立，不成立则交换a[k],a,这样就比冒泡法省下许多无用的交换，提高了效率。 选择法比冒泡法效率更高，但说到高效率，非“快速法”莫属，现在就让我们来了解它。 （3）“快速法” 快速法定义了三个参数，（数组首地址*a,要排序数组起始元素下标i,要排序数组结束元素下标j). 它首先选一个数组元素（一般为a[(i+j)/2],即中间元素）作为参照，把比它小的元素放到它的左边，比它大的放在右边。然后运用递归，在将它左，右两个子数组排序，最后完成整个数组的排序。下面分析 （4）“插入法” 插入法是一种比较直观的排序方法。它首先把数组头两个元素排好序，再依次把后面的元素插入适当 5）“shell法” shell法是一个叫shell 的美国人与1969年发明的。它首先把相距k(k>=1)的那几个元素排好序，再缩 C语言-编程实例-排序算法演示：冒泡法冒泡排序的算法分析与改进 交换排序的基本思想是：两两比较待排序记录的关键字，发现两个记录的次序相反时即进行交换，直到没有反序的记录为止。 应用交换排序基本思想的主要排序方法有：冒泡排序和快速排序。 冒泡排序 1、排序方法 将被排序的记录数组R[1..n]垂直排列，每个记录R[i]看作是重量为 R[i].key的气泡。根据轻气泡不能在重气泡之下的原则，从下往上扫描数组R：凡扫描到违反本原则的轻气泡，就使其向上"飘浮"。如此反复进行，直到最后任何两个气泡都是轻者在上，重者在下为止。 （1）初始 R[1..n]为无序区。 （2）第一趟扫描 从无序区底部向上依次比较相邻的两个气泡的重量，若发现轻者在下、重者在上，则交换二者的位置。即依次比较(R[n]，R[n-1])，(R[n-1]，R[n-2])，…，(R[2]，R[1])；对于每对气泡(R[j+1]，R[j])，若R[j+1].keyC语言几种常见的排序方法
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