排序可以分為2類:
- 內(nèi)排序:是在排序整個過程中,待排序的所有記錄全部被放置在內(nèi)存中;
- 外排序:由于排序的記錄個數(shù)太多,不能同時放置在內(nèi)存,整個排序過程需要在內(nèi)外存之間多次交換數(shù)據(jù)才能進行;
排序代碼準備:
#define OK 1
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
typedef int Status;
//1.排序算法數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計
//用于要排序數(shù)組個數(shù)最大值氧苍,可根據(jù)需要修改
#define MAXSIZE 10000
typedef struct
{
//用于存儲要排序數(shù)組,r[0]用作哨兵或臨時變量
int r[MAXSIZE+1];
//用于記錄順序表的長度
int length;
}SqList;
//2.排序常用交換函數(shù)實現(xiàn)
//交換L中數(shù)組r的下標為i和j的值
void swap(SqList *L,int i,int j)
{
int temp=L->r[i];
L->r[i]=L->r[j];
L->r[j]=temp;
}
//3.數(shù)組打印
void print(SqList L)
{
int i;
for(i=1;i<L.length;i++)
printf("%d,",L.r[i]);
printf("%d",L.r[i]);
printf("\n");
}
冒泡排序
冒泡排序(Bubble Sort) 一種交換排序,它的基本思想就是: 兩兩比較相鄰的記錄的關(guān)鍵字,如果反序則交換,直到?jīng)]有反序的記錄為?侮邀。
代碼實現(xiàn):
void BubbleSort2(SqList *L){
int i,j;
//flag用作標記
Status flag = TRUE;
//i從[1,L->length) 遍歷;
//如果flag為False退出循環(huán). 表示已經(jīng)出現(xiàn)過一次j從L->Length-1 到 i的過程,都沒有交換的狀態(tài);
for (i = 1; i < L->length && flag; i++) {
//flag 每次都初始化為FALSE
flag = FALSE;
for (j = L->length-1; j>=i; j--) {
if(L->r[j] > L->r[j+1]){
//交換L->r[j]和L->r[j+1]值;
swap(L, j, j+1);
//如果有任何數(shù)據(jù)的交換動作,則將flag改為true;
flag=TRUE;
}
}
}
}
簡單選擇排序
簡單排序算法(Simple Selection Sort) 就是通過n-i次關(guān)鍵詞比較,從n-i+1個記錄中找出關(guān)鍵 字最小的記錄,并和第i(1<=i<=n) 個記錄進行交換.
void SelectSort(SqList *L){
int i,j,min;
for (i = 1; i < L->length; i++) {
//① 將當(dāng)前下標假設(shè)為最小值的下標
min = i;
//② 循環(huán)比較i之后的所有數(shù)據(jù)
for (j = i+1; j <= L->length; j++) {
//③ 如果有小于當(dāng)前最小值的關(guān)鍵字,將此關(guān)鍵字的下標賦值給min
if (L->r[min] > L->r[j]) {
min = j;
}
}
//④ 如果min不等于i,說明找到了最小值,則交換2個位置下的關(guān)鍵字
if(i!=min)
swap(L, i, min);
}
}
直接插?入排序
直接插入排序算法(Stright Insertion Sort)的基本操作是將一個記錄插入到已經(jīng)排好序的有序表中,從而得到一個新的,記錄數(shù)增1的有序表;
代碼實現(xiàn):
void InsertSort(SqList *L){
int i,j;
//L->r[0] 哨兵 可以把temp改為L->r[0]
int temp=0;
//假設(shè)排序的序列集是{0,5,4,3,6,2};
//i從2開始的意思是我們假設(shè)5已經(jīng)放好了. 后面的牌(4,3,6,2)是插入到它的左側(cè)或者右側(cè)
for(i=2;i<=L->length;i++)
{
//需將L->r[i]插入有序子表
if (L->r[i]<L->r[i-1])
{
//設(shè)置哨兵 可以把temp改為L->r[0]
temp = L->r[i];
for(j=i-1;L->r[j]>temp;j--)
//記錄后移
L->r[j+1]=L->r[j];
//插入到正確位置 可以把temp改為L->r[0]
L->r[j+1]=temp;
}
}
}
希爾排序
希爾排序思想: 希爾排序是把記錄按下標的一定增量分組谒府,對每組使用直接插入排序算法排序;隨著增量逐漸減少诚卸,每組包含的關(guān)鍵詞越來越多芜繁,當(dāng)增量減至1時鳍咱,整個序列恰被分成 一組纽什,算法便終止.
代碼實現(xiàn):
void shellSort(SqList *L){
int i,j;
int increment = L->length;
//0,9,1,5,8,3,7,4,6,2
//① 當(dāng)increment 為1時,表示希爾排序結(jié)束
do{
//② 增量序列
increment = increment/3+1;
//③ i的待插入序列數(shù)據(jù) [increment+1 , length]
for (i = increment+1; i <= L->length; i++) {
//④ 如果r[i] 小于它的序列組元素則進行插入排序,例如3和9. 3比9小,所以需要將3與9的位置交換
if (L->r[i] < L->r[i-increment]) {
//⑤ 將需要插入的L->r[i]暫時存儲在L->r[0].和插入排序的temp 是一個概念;
L->r[0] = L->r[i];
//⑥ 記錄后移
for (j = i-increment; j > 0 && L->r[0]<L->r[j]; j-=increment) {
L->r[j+increment] = L->r[j];
}
//⑦ 將L->r[0]插入到L->r[j+increment]的位置上;
L->r[j+increment] = L->r[0];
}
}
}while (increment > 1);
}
堆排序
堆排序(Heap Sort) 就是利用堆(假設(shè)我們選擇大頂堆)進行排序的算法.它的基本思想:
- 1將待排序的序列構(gòu)成一個大頂堆,此時,整個序列的最大值就堆頂?shù)母Y(jié)點,將 它移走(其實就是將其與堆數(shù)組的末尾元素交換, 此時末尾元素就是最大值);
- 2然后將剩余的n-1個序列列重新構(gòu)成一個隊,這樣就會得到n個元素的次大值, 如此重復(fù)執(zhí)行,就能得到一個有序列了
代碼實現(xiàn):
//大頂堆調(diào)整函數(shù);
/*
條件: 在L.r[s...m] 記錄中除了下標s對應(yīng)的關(guān)鍵字L.r[s]不符合大頂堆定義,其他均滿足;
結(jié)果: 調(diào)整L.r[s]的關(guān)鍵字,使得L->r[s...m]這個范圍內(nèi)符合大頂堆定義.
*/
void HeapAjust(SqList *L,int s,int m){
int temp,j;
//① 將L->r[s] 存儲到temp ,方便后面的交換過程;
temp = L->r[s];
//② j 為什么從2*s 開始進行循環(huán),以及它的遞增條件為什么是j*2
//因為這是顆完全二叉樹,而s也是非葉子根結(jié)點. 所以它的左孩子一定是2*s,而右孩子則是2s+1;(二叉樹性質(zhì)5)
for (j = 2 * s; j <=m; j*=2) {
//③ 判斷j是否是最后一個結(jié)點, 并且找到左右孩子中最大的結(jié)點;
//如果左孩子小于右孩子,那么j++; 否則不自增1. 因為它本身就比右孩子大;
if(j < m && L->r[j] < L->r[j+1])
++j;
//④ 比較當(dāng)前的temp 是不是比較左右孩子大; 如果大則表示我們已經(jīng)構(gòu)建成大頂堆了;
if(temp >= L->r[j])
break;
//⑤ 將L->[j] 的值賦值給非葉子根結(jié)點
L->r[s] = L->r[j];
//⑥ 將s指向j; 因為此時L.r[4] = 60, L.r[8]=60. 那我們需要記錄這8的索引信息.等退出循環(huán)時,能夠把temp值30 覆蓋到L.r[8] = 30. 這樣才實現(xiàn)了30與60的交換;
s = j;
}
//⑦ 將L->r[s] = temp. 其實就是把L.r[8] = L.r[4] 進行交換;
L->r[s] = temp;
}
//10.堆排序--對順序表進行堆排序
void HeapSort(SqList *L){
int i;
//1.將現(xiàn)在待排序的序列構(gòu)建成一個大頂堆;
//將L構(gòu)建成一個大頂堆;
//i為什么是從length/2.因為在對大頂堆的調(diào)整其實是對非葉子的根結(jié)點調(diào)整.
for(i=L->length/2; i>0;i--){
HeapAjust(L, i, L->length);
}
//2.逐步將每個最大的值根結(jié)點與末尾元素進行交換,并且再調(diào)整成大頂堆
for(i = L->length; i > 1; i--){
//① 將堆頂記錄與當(dāng)前未經(jīng)排序子序列的最后一個記錄進行交換;
swap(L, 1, i);
//② 將L->r[1...i-1]重新調(diào)整成大頂堆;
HeapAjust(L, 1, i-1);
}
}