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c语言几种排序法!解决办法

2012-10-21 
c语言几种排序法!!!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

c语言几种排序法!!!
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: 

C/C++ code
void bubble(int *a,int n) /*定义两个参数:数组首地址与数组大小*/ {     int i,j,temp;     for(i=0;i<n-1;i++)         for(j=i+1;j<n;j++) /*注意循环的上下限*/             if(a>a[j]) {                 temp=a;                 a=a[j];                 a[j]=temp;             } } 

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。 
C/C++ code
void choise(int *a,int n) {     int i,j,k,temp;     for(i=0;i<n-1;i++)     {         k=i; /*给记号赋值*/         for(j=i+1;j<n;j++)             if(a[k]>a[j]) k=j; /*是k总是指向最小元素*/             if(i!=k) { /*当k!=i是才交换,否则a即为最小*/                 temp=a;                 a=a[k];                 a[k]=temp;             }     } } 

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: 
C/C++ code
void quick(int *a,int i,int j) {     int m,n,temp;     int k;     m=i;     n=j;     k=a[(i+j)/2]; /*选取的参照*/     do {         while(a                        -<k&&m<j) m++; /* 从左到右找比k大的元素*/         while(a[            n]>k&&n>i) n--; /* 从右到左找比k小的元素*/         if(m<=n) { /*若找到且满足条件,则交换*/             temp=a                                -;             a                                -=a[n];             a[n]=temp;             m++;             n--;         }     }while(m<=n);     if(m<j) quick(a,m,j); /*运用递归*/     if(n>i) quick(a,i,n); } 


(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。 
C/C++ code
void insert(int *a,int n) {     int i,j,temp;     for(i=1;i<n;i++) {         temp=a; /*temp为要插入的元素*/         j=i-1;         while(j>=0&&temp<a[j]) { /*从a开始找比a小的数,同时把数组元素向后移*/             a[j+1]=a[j];             j--;         }         a[j+1]=temp; /*插入*/     } } [NextPage]


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:
C/C++ code
void shell(int *a,int n) {     int i,j,k,x;     k=n/2; /*间距值*/     while(k>=1) {         for(i=k;i<n;i++) {             x=a;             j=i-k;             while(j>=0&&x<a[j]) {                 a[j+k]=a[j];                 j-=k;             }             a[j+k]=x;         }         k/=2; /*缩小间距值*/     } } 

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。
C/C++ code
#include<stdio.h> /*别偷懒,下面的"..."代表函数体,自己加上去哦!*/ void bubble(int *a,int n) {     ... } void choise(int *a,int n) {     ... } void quick(int *a,int i,int j) {     ... } void insert(int *a,int n) {     ... } void shell(int *a,int n) {     ... } /*为了打印方便,我们写一个print吧。*/ void print(int *a,int n) {     int i;     for(i=0;i<n;i++)         printf("%5d",a);     printf("\n"); } main() { /*为了公平,我们给每个函数定义一个相同数组*/     int a1[]={13,0,5,8,1,7,21,50,9,2};     int a2[]={13,0,5,8,1,7,21,50,9,2};     int a3[]={13,0,5,8,1,7,21,50,9,2};     int a4[]={13,0,5,8,1,7,21,50,9,2};     int a5[]={13,0,5,8,1,7,21,50,9,2};         printf("the original list:");     print(a1,10);     printf("according to bubble:");     bubble(a1,10);     print(a1,10);     printf("according to choise:");     choise(a2,10);     print(a2,10);     printf("according to quick:");     quick(a3,        0,9);     print(a3,10);     printf("according to insert:");     insert(a4,10);     print(a4,10);     printf("according to shell:");     shell(a5,10);     print(a5,10); }  



6)希尔排序

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。
C/C++ code
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<n; j++) /*这个实际上就是上面的直接插入排序*/        {            t = *(x+j);            for (k=j-h; (k>=0 && t<*(x+k)); k-=h)            {                *(x+k+h) = *(x+k);            }            *(x+k+h) = t;        }    }}


几种排序算法的比较和选择
1. 选取排序方法需要考虑的因素:
(1) 待排序的元素数目n;
(2) 元素本身信息量的大小;
(3) 关键字的结构及其分布情况;
(4) 语言工具的条件,辅助空间的大小等。
小结:
(1) 若n较小(n <= 50),则可以采用直接插入排序或直接选择排序。由于直接插入排序所需的记录移动操作较直接选择排序多,因而当记录本身信息量较大时,用直接选择排序较好。
(2) 若文件的初始状态已按关键字基本有序,则选用直接插入或冒泡排序为宜。
(3) 若n较大,则应采用时间复杂度为O(nlog2n)的排序方法:快速排序、堆排序或归并排序。快速排序是目前基于比较的内部排序法中被认为是最好的方法。
(4) 在基于比较排序方法中,每次比较两个关键字的大小之后,仅仅出现两种可能的转移,因此可以用一棵二叉树来描述比较判定过程,由此可以证明:当文件的n个关键字随机分布时,任何借助于"比较"的排序算法,至少需要O(nlog2n)的时间。
(5) 当记录本身信息量较大时,为避免耗费大量时间移动记录,可以用链表作为存储结构。

供大家学习啦!!!

[解决办法]
学习!~~~ 楼主辛苦了~
[解决办法]
C/C++ code
void bubble(int *a,int n) /*定义两个参数:数组首地址与数组大小*/ {     int i,j,temp;     for(i=0;i<n-1;i++)         for(j=i+1;j<n;j++) /*注意循环的上下限*/             if(a[i]>a[j]) {                 temp=a[i];  // 楼主此处有误                a[i]=a[j];  // 楼主此处有误                a[j]=temp;             } }
[解决办法]
不错~
[解决办法]
接分 。。。。。。。。。。。。。
[解决办法]
楼主的猫扑排序有问题
应该是这样的:
C/C++ code
void bubble(int *a,int n) /*定义两个参数:数组首地址与数组大小*/ {     int i,j,temp;     for(i=0;i<n-1;i++)     {        for(j=0;j<n-1;j++) /*注意循环的上下限*/         {            if(a[j]>a[j+1])            {                 temp=a[j];                 a[j]=a[j+1];                 a[j+1]=temp;              }         }    }}
[解决办法]
学习一下
[解决办法]
UP~~
[解决办法]
辛苦了楼主,顶起
[解决办法]
我也该学这个了,先收藏下,lz辛苦了~
[解决办法]
楼主的冒泡好像是选择void bubble(int *a,int n)
{
int i,j,temp;
for(i=0;i<n;i++)
for(j=n-1;j>i;j--)
if(a[j]<a[j-1])
{
temp=a[j];
a[j]=a[j-1];
a[j-1]=temp;
}
for(i=0;i<n;i++)
printf("%d \n",a[i]);
}
[解决办法]
顶一下,lz功德~
另外补充一点点:
基于交换的排序的核心是一次相邻的交换操作只能消除一个逆序(inversion)。而可以证明一个N个元素的序列中的逆序数平均为 N(N-1)/4,所以基于相邻的交换的排序法的时间复杂度都是O(n^2),要打破就要采用远距离交换,比如 shell 法。
堆排序的算法时间复杂度稳定,选择它就不怕worst-case;
Shell法如果选取比较好的增量序列(比如sedgewick序列),速度上可以超过堆排序,但它不是稳定的排序算法。
归并排序一般不用于内部排序(空间占用大)。
快排有待研究,要特别注意正确的写法(特别是指针转换)
------解决方案--------------------


新人,进来学习一下。

顶,加油,楼主。
[解决办法]
up!!
[解决办法]
还有归并排序,堆排序、、、
[解决办法]
好详细的东东啊。LZ辛苦了
[解决办法]
mark

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