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经典排序算法复习----C语言

news 2025/6/28 3:13:51

经典排序算法复习

冒泡排序

基于交换。每一轮找最大值放到数组尾部

//冒泡排序
void bubSort(int* arr,int size){bool sorted=false;while(size--&&!sorted){sorted=true;//检查某一趟排序是否已完全排好for(int i=0;i<size;i++){// printf("下标为%d的元素和%d的元素正在比较\n",i,i+1);if(arr[i+1]<arr[i]) {swap(&arr[i+1],&arr[i]);sorted=false;}}// printf("第%d趟已比完\n",size);}
}

比较趟数是size-1次,for循环体循环次数为"当前的size"次,即每趟比较次数
sorted提高代码效率,只要排好序就不需再进入下一趟排序

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快速排序

冒泡排序优化版本，每趟将数分为大于某基准和小于某基准的两部分

//快速排序之分区
int partition(int* arr, int low, int high) { //->返回pivot下标int pivot = arr[high];//用low下标值做pivotint i = low, j;for (j=low; j < high; j++) {if (arr[j] < pivot) {swap(&arr[i], &arr[j]);//将小于pivot的元素交换到左侧i++;//大于pivot区域的第一个下标加1printf("大于pivot区域的第一个下标值为%d\n", i);}}swap(&arr[i], &pivot);//把pivot归位return i;
}
void QuickSort(int* arr, int low,int high) {if (low >= high) return;int p=partition(arr, low, high);QuickSort(arr, low, p - 1);QuickSort(arr, p + 1, high);
}

i-1为已确定的小于pivot区域的下标值

在这里插入图片描述

传参high=size-1,否则越界

归并排序

二路归并，递归实现

//归并排序之两数组合并
void merge(int* arr, int low, int mid, int high) {//创建临时数组int* tmp_arr = (int*)malloc(sizeof(int) * (high - low + 1));int i = low, k = low;int j = mid + 1;while (i<=mid&&j<=high)//[low---mid]/ [mid+1---high]两个数组tmp_arr[k++] = arr[i] < arr[j] ? arr[i++] : arr[j++];while (i <= mid) tmp_arr[k++] = arr[i++];while (j <= high) tmp_arr[k++] = arr[j++];//复制到原数组for (i = low,k=0; i <= high; i++,k++)arr[i] = tmp_arr[k];
}
void MergeSort(int* arr, int low, int high) {if (low >= high) return;int mid = (high + low) / 2;//分MergeSort(arr, low, mid);MergeSort(arr, mid + 1, high);//治merge(arr, low, mid, high);
}

递归“分”，再依次“治”；分只需两个参数low和high，“治”需三个参数，即两个子数组
递归出口：low>=high而不是low>high
每次将此次将排好序的数放到原区间内，每次动态开辟tmp_arr数组空间

堆排序

大根堆：父亲的权值比左右子树权值大
孩子结点下标编号：2i ,2i+1

typedef struct Heap{int* root;int length;
}Heap;
Heap* CreateHeap(int length){Heap* heap=(Heap*)malloc(sizeof(Heap));assert(heap);heap->
}
void pushHeap(Heap* heap,int arr);
int popHeap(Heap* heap);
//伪代码
for(arr){pushHeap(heap,arr[i]);
}
for(heap){arr[i]=pop(heap)
}
//不定义结构体
void sift(int* array, int low, int high) {int parent = low, child = 2 * parent + 1;//即为左孩子int tmp = array[parent];//当前需要调整的树的根节点while (child <= high) {//child+1 <= high为防止数组越界if (child+1 <= high && array[child] < array[child + 1]) child = child +1;//存大孩子节点编号if (tmp < array[child]) {array[parent] = array[child];parent = child; child = 2 * parent +1;//继续向下遍历}else break;}array[parent] = tmp;
}
void HeapSort(int* array, int size) {int i;//非叶子结点的最大编号for (i = (size-1-1) / 2; i >= 0; i--) {sift(array, i, size-1);}//建大根堆for (i = size-1; i >= 1; i--) {//循环n-1次完成堆排序swap(&array[0],&array[i]);// int tmp = array[0];// array[0] = array[i];// array[i] = tmp;sift(array, 1, i - 1);}
}

在这里插入图片描述

sift参数为low,high,high可以取到且为size-1
大根堆建立的基础是孩子也为大根堆,所以从后往前依次建堆
最大数移到数组最后则表示其出堆,high-1

插入排序

把无序区的元素插入到有序区对应的位置

//直接插入排序(从小到大排)
void insert_sort(int* array, int size) {int j,tmp;for (int i = 1; i < size; i++) {//n趟tmp = array[i];int end = i-1;for (; end >= 0; end--) {//每趟比较次数因数据有序程度而变化，最坏是i次，则移动次数最坏是i+2次if (tmp < array[end]) array[end + 1] = array[end];else break;//如果大于等于,跳出循环!!!!end不能再--}printf("下标%d元素找到插入位置了:%d\n",i,end+1);printArray(array,size);array[end+1] = tmp;}
}