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C语言最全的排序方法

发布时间:2013-05-30 19:52编辑:胜男

    一.希尔(Shell)排序法

/* Shell 排序法 */

#include <stdio.h>

void sort(int v[],int n)

{

    int gap,i,j,temp;

    for(gap=n/2;gap>0;gap /= 2) /* 设置排序的步长,步长gap每次减半,直到减到1 */

    {

        for(i=gap;i<n;i++)/* 定位到每一个元素 */

        {

            for(j=i-gap;(j >= 0) && (v[j] > v[j+gap]);j -= gap ) /* 比较相距gap远的两个元素的大小,根据排序方向决定如何调换 */

            {

                temp=v[j];

                v[j]=v[j+gap];

                v[j+gap]=temp;

            }

        }

    }

}

.二分插入法

/* 二分插入法 */

void HalfInsertSort(int a[], int len)

{

    int i, j,temp;

    int low, high, mid;

    for (i=1; i<len; i++)

    {

        temp = a[i];/* 保存但前元素 */

        low = 0;

        high = i-1;

        while (low <= high) /* a[low...high]中折半查找有序插入的位置 */

        {

            mid = (low + high) / 2; /* 找到中间元素 */

            if (a[mid] > temp)/* 如果中间元素比但前元素大,当前元素要插入到中间元素的左侧 */

            {

            high = mid-1;

            }

            else/* 如果中间元素比当前元素小,但前元素要插入到中间元素的右侧 */

            {

            low = mid+1;

            }

        }/* 找到当前元素的位置,在lowhigh之间 */

        for (j=i-1; j>high; j--)/* 元素后移 */

        {

            a[j+1] = a[j];

        }

            a[high+1] = temp; /* 插入 */

    }

}

.直接插入法

/*直接插入法*/

void InsertionSort(int input[],int len) 

{

    int i,j,temp;

    for (i = 1; i < len; i++) 

    {

        temp = input[i];/* 操作当前元素,先保存在其它变量中 */

        for (j = i - 1;j>-1&&input[j] > temp ; j--) /* 从当前元素的上一个元素开始查找合适的位置 */

        {

            input[j + 1] = input[j]; /* 一边找一边移动元素 */

            input[j] = temp;

        }

    }

}

.带哨兵的直接排序法

/**

带哨兵的直接插入排序,数组的第一个元素不用于存储有效数据

input[0]作为哨兵,可以避免判定input[j]中,数组是否越界

因为在j--的过程中,当j减小到0,变成了input[0]input[0]

自身进行比较,很明显这个时候说明位置i之前的数字都比input[i]

位置i上的数字不需要移动,直接进入下一轮的插入比较。

*

*/

void InsertionSortWithPiquet(int input[],int len) 

{

    int i,j;

    for (i = 2; i < len; i++)/* 保证数组input第一元素的存储数据无效,从第二个数据开始与它前面的元素比较 */

    {

        input[0] = input[i];

        for (j = i - 1; input[j] > input[0] ; j--) 

        {

            input[j + 1] = input[j];

            input[j] = input[0]; /* input[j]一直都是排序的元素中最大的那一个 */

        }

    }

}

.冒泡法

/* 冒泡排序法 */

void Bublesort(int a[],int n)

{

    int i,j,k;

    for(j=0;j<n;j++)/* 气泡法要排序n*/

    {

        for(i=0;i<n-j;i++)/* 值比较大的元素沉下去后,只把剩下的元素中的最大值再沉下去就可以啦 */

        {

            if(a[i]>a[i+1])/* 把值比较大的元素沉到底 */

            {

                k=a[i];

                a[i]=a[i+1];

                a[i+1]=k;

            }

        }

    }

}

.选择排序法

/*算法原理:首先以一个元素为基准,从一个方向开始扫描,

比如从左至右扫描,以A[0]为基准。接下来从A[0]...A[9]

中找出最小的元素,将其与A[0]交换。然后将基准位置右

移一位,重复上面的动作,比如,以A[1]为基准,找出

* A[1]~A[9]中最小的,将其与A[1]交换。一直进行到基准位

置移到数组最后一个元素时排序结束(此时基准左边所有元素

均递增有序,而基准为最后一个元素,故完成排序)。

*/

void Selectsort(int A[],int n) 

{

    int i,j,min,temp; 

    for(i=0;i<n;i++) 

    {

        min=i; 

        for(j=i+1;j<=n;j++)/* j往前的数据都是排好的,所以从j开始往下找剩下的元素中最小的 */

        {

            if(A[min]>A[j])/* 把剩下元素中最小的那个放到A[i] */

            {

                temp=A[i]; 

                A[i]=A[j]; 

                A[j]=temp;

            }

        }

    } 

}

.快速排序

/* 快速排序(quick sort)。在这种方法中,

* n 个元素被分成三段(组):左段left

右段right和中段middle。中段

仅包含一个元素。左段中各元素都小于等

于中段元素,右段中各元素都大于等于中

段元素。因此leftright中的元

素可以独立排序,并且不必对left

* right的排序结果进行合并。

使用快速排序方法对a[0:n-1]排序

a[0:n-1]中选择一个元素作为middle

该元素为支点把余下的元素分割为两段left

right,使得left中的元素都小于

等于支点,而right 中的元素都大于等于支点

递归地使用快速排序方法对left 进行排序

递归地使用快速排序方法对right 进行排序

所得结果为left+middle+right

*/

void Quick_sort(int data[],int low,int high) 

{

    int mid; 

    if(low<high) 

    {

        mid=Partition(data,low,high); 

        Quick_sort(data,low,mid-1); /* 递归调用 */

        Quick_sort(data,mid+1,high);

    } 

}

/* 要注意看清楚下面的数据之间是如何替换的,

首先选一个中间值,就是第一个元素data[low],

然后从该元素的最右侧开始找到比它小的元素,把

该元素复制到它中间值原来的位置(data[low]=data[high])

然后从该元素的最左侧开始找到比它大的元素,把

该元素复制到上边刚刚找到的那个元素的位置(data[high]=data[low])

最后将这个刚空出来的位置装入中间值(data[low]=data[0])

这样一来比mid大的都会跑到mid的右侧,小于mid的会在左侧,

最后一行,返回的low是中间元素的位置,左右分别递归就可以排好序了。

*/

int Partition(int data[],int low,int high) 

{

    int mid; 

    data[0]=data[low];

    mid=data[low]; 

    while(low < high) 

    {

        while((low < high) && (data[high] >= mid))

        {

            --high;

        }

            data[low]=data[high]; /* high的位置开始往low的方向找,找到比data[low]小的元素,存到data[low] */

        while((low < high) && (data[low] < mid)) /* 新得到的data[low]肯定小于原来的data[low]mid */

        {

            ++low;

        }

        data[high]=data[low];/* low的位置开始往high的方向找,找到比data[high]大的元素,存在data[high] */

    }

    data[low]=data[0];/* low的新位置存上原来的data[low]的数据 */

    return low;/* 递归时,把它做为右侧元素的low */

.堆排序

/**************************************************************

堆的定义 n 个元素的序列 {k1,k2,...,kn}当且仅当满足下列关系时,

称为堆:

* ki<=k2iki<=k2i+1(i=1,2,...,n/2)

* ki>=k2iki>=k2i+1(i=1,2,...,n/2)

堆排序思路:

建立在树形选择排序基础上;

将待排序列建成堆(初始堆生成)后,序列的第一个元素(堆顶元素)就一定是序列中的最大元素;

将其与序列的最后一个元素交换,将序列长度减一;

再将序列建成堆(堆调整)后,堆顶元素仍是序列中的最大元素,再次将其与序列最后一个元素交换并缩短序列长度;

反复此过程,直至序列长度为一,所得序列即为排序后结果。

**************************************************************/

void HeapAdjust(int data[],int s,int m) /* 排列成堆的形式 */

    int j,rc; 

    rc=data[s];/* 保存处理元素 */

    for(j=2*s;j<=m;j*=2)/* 处理父亲元素 */

    {

        if(j<m && data[j]<data[j+1])++j; /* 取较大的孩子节点 */

        if(rc>data[j]) break; 

        data[s]=data[j];/* 父节点比较大的孩子节点大则互换 ,保证父节点比所有子节点都大(父节点存储在前面)*/

        s=j; 

    } 

    data[s]=rc;/* 相当于data[j]=rc */

}

void Heap_sort(int data[],int long_n) /* 堆排序函数 */

{

    int i,temp; 

    for(i=long_n/2;i>0;--i)/* 还没有读懂这样处理的原因,希望大家不吝赐教 */

    {

        HeapAdjust(data,i,long_n); /* 处理后,data[i]是这个数组后半部分的最大值 */

    }

    for(i=long_n;i>0;--i)

    {

        temp=data[1];/* 把根元素(剩下元素中最大的那个)放到结尾 ,下一次只要排剩下的数就可以啦*/

        data[1]=data[i]; 

        data[i]=temp;

        HeapAdjust(data,1,i-1);

    }

}