排序

有人说排序是一个程序员的基本功，下面就介绍一下常见的几种排序算法：

（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[i]，则交换它们，一直比较到a[n]。同理对a[1],a[2],...a[n-1]处理，即完成排序。下面列出其代码：

 1 void bubble(int *a,int n) /*定义两个参数：数组首地址与数组大小*/ 
 2 
 3 { 
 4 
 5 int i,j,temp; 
 6 
 7 for(i=0;i<n-1;i++) 
 8 
 9 for(j=i+1;j<n;j++) /*注意循环的上下限*/ 
10 
11 if(a[i]>a[j]) { 
12 
13 temp=a[i]; 
14 
15 a[i]=a[j]; 
16 
17 a[j]=temp; 
18 
19 } 
20 
21 }

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[i],这样就比冒泡法省下许多无用的交换，提高了效率。

 1 void choise(int *a,int n) 
 2 
 3 { 
 4 
 5 int i,j,k,temp; 
 6 
 7 for(i=0;i<n-1;i++) { 
 8 
 9 k=i; /*给记号赋值*/ 
10 
11 for(j=i+1;j<n;j++) 
12 
13 if(a[k]>a[j]) k=j; /*是k总是指向最小元素*/ 
14 
15 if(i!=k) { /*当k!=i是才交换，否则a[i]即为最小*/ 
16 
17 temp=a[i]; 
18 
19 a[i]=a[k]; 
20 
21 a[k]=temp; 
22 
23 } 
24 
25 } 
26 
27 }

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。下面分析其代码：

 1 void quick(int *a,int i,int j) 
 2 
 3 { 
 4 
 5 int m,n,temp; 
 6 
 7 int k; 
 8 
 9 m=i; 
10 
11 n=j; 
12 
13 k=a[(i+j)/2]; /*选取的参照*/ 
14 
15 do { 
16 
17 while(a[m]<k&&m<j) m++; /* 从左到右找比k大的元素*/ 
18 
19 while(a[n]>k&&n>i) n--; /* 从右到左找比k小的元素*/ 
20 
21 if(m<=n) { /*若找到且满足条件，则交换*/ 
22 
23 temp=a[m]; 
24 
25 a[m]=a[n]; 
26 
27 a[n]=temp; 
28 
29 m++; 
30 
31 n--; 
32 
33 } 
34 
35 }while(m<=n); 
36 
37 if(m<j) quick(a,m,j); /*运用递归*/ 
38 
39 if(n>i) quick(a,i,n); 
40 
41 }

（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的位置。把数组元素插完也就完成了排序。

 1 void insert(int *a,int n) 
 2 
 3 { 
 4 
 5 int i,j,temp; 
 6 
 7 for(i=1;i<n;i++) { 
 8 
 9 temp=a[i]; /*temp为要插入的元素*/ 
10 
11 j=i-1; 
12 
13 while(j>=0&&temp<a[j]) { /*从a[i-1]开始找比a[i]小的数，同时把数组元素向后移*/ 
14 
15 a[j+1]=a[j]; 
16 
17 j--; 
18 
19 } 
20 
21 a[j+1]=temp; /*插入*/ 
22 
23 } 
24 
25 }

（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，再缩小k值（一般取其一半），再排序，直到k=1时完成排序。下面让我们来分析其代码：

 1 void shell(int *a,int n) 
 2 
 3 { 
 4 
 5 int i,j,k,x; 
 6 
 7 k=n/2; /*间距值*/ 
 8 
 9 while(k>=1) { 
10 
11 for(i=k;i<n;i++) { 
12 
13 x=a[i]; 
14 
15 j=i-k; 
16 
17 while(j>=0&&x<a[j]) { 
18 
19 a[j+k]=a[j]; 
20 
21 j-=k; 
22 
23 } 
24 
25 a[j+k]=x; 
26 
27 } 
28 
29 k/=2; /*缩小间距值*/ 
30 
31 } 
32 
33 }

上面我们已经对几种排序法作了介绍，现在让我们写个主函数检验一下。

  1 #include<stdio.h> 
  2 
  3 /*别偷懒，下面的"..."代表函数体，自己加上去哦！*/ 
  4 
  5 void bubble(int *a,int n) 
  6 
  7 { 
  8 
  9 ... 
 10 
 11 } 
 12 
 13 void choise(int *a,int n) 
 14 
 15 { 
 16 
 17 ... 
 18 
 19 } 
 20 
 21 void quick(int *a,int i,int j) 
 22 
 23 { 
 24 
 25 ... 
 26 
 27 } 
 28 
 29 void insert(int *a,int n) 
 30 
 31 { 
 32 
 33 ... 
 34 
 35 } 
 36 
 37 void shell(int *a,int n) 
 38 
 39 { 
 40 
 41 ... 
 42 
 43 } 
 44 
 45 /*为了打印方便，我们写一个print吧。*/[code]
 46 
 47 void print(int *a,int n) 
 48 
 49 { 
 50 
 51 int i; 
 52 
 53 for(i=0;i<n;i++) 
 54 
 55 printf("%5d",a[i]); 
 56 
 57 printf("\n"); 
 58 
 59 } 
 60 
 61 main() 
 62 
 63 { /*为了公平，我们给每个函数定义一个相同数组*/ 
 64 
 65 int a1[]={13,0,5,8,1,7,21,50,9,2}; 
 66 
 67 int a2[]={13,0,5,8,1,7,21,50,9,2}; 
 68 
 69 int a3[]={13,0,5,8,1,7,21,50,9,2}; 
 70 
 71 int a4[]={13,0,5,8,1,7,21,50,9,2}; 
 72 
 73 int a5[]={13,0,5,8,1,7,21,50,9,2}; 
 74 
 75 printf("the original list:"); 
 76 
 77 print(a1,10); 
 78 
 79 printf("according to bubble:"); 
 80 
 81 bubble(a1,10); 
 82 
 83 print(a1,10); 
 84 
 85 printf("according to choise:"); 
 86 
 87 choise(a2,10); 
 88 
 89 print(a2,10); 
 90 
 91 printf("according to quick:"); 
 92 
 93 quick(a3,0,9); 
 94 
 95 print(a3,10); 
 96 
 97 printf("according to insert:"); 
 98 
 99 insert(a4,10); 
100 
101 print(a4,10); 
102 
103 printf("according to shell:"); 
104 
105 shell(a5,10); 
106 
107 print(a5,10); 
108 
109 }
110 
111

posted @ 2013-11-14 21:29 悠游天地间阅读(173) 评论(0) 编辑收藏举报

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