算法一直是编程的基础,而排序算法是学习算法的开始,排序也是数据处理的重要内容。所谓排序是指将一个无序列整理成按非递减顺序排列的有序序列。排列的方法有很多,根据待排序序列的规模以及对数据的处理的要求,可以采用不同的排序方法。那么就整理下网上搜索的资料,按自己的理解,把C语言的8大排序算法列出来。
普通意义上,排序算法可以分为三大类:
1 交换类排序法
2 插入类排序法
3 选择类排序法
一.交换类排序法
所谓交换排序法是指借助数据元素之间互相交换进行排序的方法。冒泡排序与快速排序法都属于交换类排序方法。
1、冒泡排序(BubbleSort)
冒泡排序的基本概念:
依次比较相邻的两个数,将小数放在前面,大数放在后面。即在第一趟:首先比较第1个和第2个数,将小数放前,大数放后。然后比较第2个数和第3个数,将小数放前,大数放后,如此继续,直至比较最后两个数,将小数放前,大数放后。至此第一趟结束,将最大的数放到了最后。在第二趟:仍从第一对数开始比较(因为可能由于第2个数和第3个数的交换,使得第1个数不再小于第2个数),将小数放前,大数放后,一直比较到倒数第二个数(倒数第一的位置上已经是最大的),第二趟结束,在倒数第二的位置上得到一个新的最大数(其实在整个数列中是第二大的数)。如此下去,重复以上过程,直至最终完成排序。由于在排序过程中总是小数往前放,大数往后放,相当于气泡往上升,所以称作冒泡排序。
实现:
外循环变量设为i,内循环变量设为j。假如有10个数需要进行排序,则外循环重复9次,内循环依次重复9,8,...,1次。每次进行比较的两个元素都是与内循环j有关的,它们可以分别用a[j]和a[j+1]标识,i的值依次为1,2,...,9,对于每一个i,j的值依次为1,2,...10-i。
图示:
C语言实现:
void Bublesort(int a[],int n)
{
int i,j,k;
for(j=0;j<n;j++) /* 气泡法要排序n次*/
{
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;
}
}
}
}
性能分析:
若记录序列的初始状态为"正序",则冒泡排序过程只需进行一趟排序,在排序过程中只需进行n-1次比较,且不移动记录;反之,若记录序列的初始状态为"逆序",则需进行n(n-1)/2次比较和记录移动。因此冒泡排序总的时间复杂度为O(n*n)。
博客园中,有一篇博文是关于冒泡算法的优化,可以看下,两种优化:
白话经典算法系列之一 冒泡排序的三种实现
http://www.cnblogs.com/morewindows/archive/2011/08/06/2129603.html