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:
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];
a[i]=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[i],这样就比冒泡法省下许多无用的交换,提高了效率。
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-1;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[i]即为最小*/
temp=a[i];
a[i]=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data,要排序数组起始元素下标low,要排序数组结束元素下标high). 利用数组第一个元素作为基准,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,再将它左,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:
void quick_sort(int data[], int low, int high)
{
int i, j, pivot;
if (low < high)
{
pivot=data[low];
i=low;
j=high;
while(i<j)
{
while (i<j && data[j]>=pivot)
j--;
if(i<j)
data[i++]=data[j]; //将比枢轴记录小的记录移到低端
while (i<j && data[i]<=pivot)
i++;
if(i<j)
data[j--]=data[i]; //将比枢轴记录大的记录移到高端
}
data[i]=pivot; //枢轴记录移到最终位置
quick_sort(data,low,i-1);
quick_sort(data,i+1,high);
}
}
(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。
void insert(int *a,int n)
{
int i,j,temp;
for(i=1;i<n;i++) {
temp=a[i]; /*temp为要插入的元素*/
j=i-1;
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*/
a[j+1]=a[j];
j--;
}
a[j+1]=temp; /*插入*/
}
}
(5)“shell法”
shell法是一个叫shell(希尔)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:
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[i];
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*/
}
}