Sorting Algorithm:Bubble+QuickSort+Heapsort

说明：gcc 版本 4.1.1 20061011 (Red Hat 4.1.1-30)
系统：2.6.20-1.2952.fc6
配置：P4-2.4B  1G-266Mhz  300G-IDE  MX400

/*========================bubble.c===========================*/
//0:09.90elapsed
//bubble.c该文档没有设置起泡条件标志,因此N个元素，将作满N－1轮起泡查询
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#define  COUNTS 40000


int main()
{
  int array[COUNTS];
  int i,j;
  for( i=0;i<COUNTS;i++ )
    array[i]=rand()%100000;

  printf("before sorting:/n");
  for(i=0;i<COUNTS;i++)
    printf("%d ",array[i]);  //test the value of the array[]

  int loopcount=0;
  int temp;
  for( j=COUNTS-1;j>0;j-- ){
    for( i=0;i<j;i++){
     if( array[i] < array[i+1] ){
      temp = array[i+1];
      array[i+1] = array[i];
      array[i] = temp;   
     }
    }
    loopcount++;  //循环次数计数器，测使用
  }

  printf("/n");
  printf("after sorting:/n");
  for( i=0;i<COUNTS;i++)
    printf("%d ",array[i]);
  printf("/n");
  printf("the bubble of loopcount = %d/n",loopcount);

  exit(0);
}
 


/*========================bubble2.c===========================*/
//7.93user 0.00system 0:10.05elapsed 79%CPU
//bubble2.c 设置了起泡条件标志flag，因此N个元素的起泡过程，将<N－1
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#define  COUNTS 40000


int main()
{
  int array[COUNTS];
  int i,j;
  for( i=0;i<COUNTS;i++ )
    array[i]=rand()%100000;

  printf("before sorting:/n");
  for(i=0;i<COUNTS;i++)
    printf("%d ",array[i]);  //test the value of the array[]

  int loopcount=0;
  int flag=1;  //flag用以标识一轮起泡过程中，是否有起泡发生，＝1表示有起泡，下一轮还要再进行一回起泡“查询”
  int temp;
  for( j=COUNTS-1;j>0;j-- ){
    if(flag == 1){
      flag = 0;       //每一轮新的起泡扫描过程，都先将起泡标志清零
      for( i=0;i<j;i++ ){    //每一轮起泡的for循环

    if( array[i]<array[i+1] ){
      temp=array[i+1];
      array[i+1]=array[i];
      array[i]=temp; 
      flag=1;    //有位置交换，说明有起泡，置位
     
    }

      }
      loopcount++; //循环次数计数器，测使用

    }
    else break;
   
  }
  printf("/n");
  printf("after sorting:/n");
  for( i=0;i<COUNTS;i++)
    printf("%d ",array[i]);
  printf("/n");
  printf("/n");
  printf("the bubble2 of loopcount = %d/n",loopcount);

  exit(0);
}


/*====================quicksort1.c======================*/
//此快速排序，未用三值取中分割法，轴记录只简单取第一个元素
//如果采用三值取中分割法，并进一步结合冒泡，将在一定程度上
//进一步提高算法的平均性能
//0.04user 0.00system 0:01.52elapsed 2%CPU
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#define  COUNTS  40000   //待排序元素个数

typedef struct {
  int *elem;
  int length;
  int listsize;
}SqList;       //数据结构定义

int partition(SqList ls, int low ,int high);  //一趟快速分割
void QSort(SqList ls,int low,int high); //利用递归分割，实现快速排序
void quicksort(SqList ls);   //将多个子函数整合在一起的快速排序函数


int main()
{
  int i,j;

  SqList L;
  L.elem = (int *)malloc( (COUNTS+1)*sizeof(int) );
  if(!L.elem) exit(1);
  L.length = COUNTS;
  L.listsize = COUNTS;       //线性表初始化

  for(i=1;i<=COUNTS;i++)
    L.elem[i] = rand()%10000;

  printf("before sorting:/n");
  for(i=1;i<=COUNTS;i++)
    printf("%d ",L.elem[i]);
  printf("/n");             //线性表元素赋值以及元素值打印显示

  quicksort(L);  //快速排序

  printf("/nafter sorting:/n");
  for(i=1;i<=COUNTS;i++)
    printf("%d ",L.elem[i]);
  printf("/n");
 
  exit(0);
}



int partition(SqList ls, int low ,int high){
   
  int tmp;
  int pivotkey = ls.elem[low];

  while( low<high ){
    while( low<high && pivotkey<=ls.elem[high] ) high--;
    ls.elem[low]  = ls.elem[high];
    while( low<high && ls.elem[low]<=pivotkey ) low++;
    ls.elem[high] = ls.elem[low];
  }
  ls.elem[low] = pivotkey;
  return low;
}//每一轮分割

void QSort(SqList ls,int low,int high){
  if( low<high ){
    int pivotloc =  partition(ls,low,high);
    QSort(ls,low,pivotloc-1);
    QSort(ls,pivotloc+1,high);
  }
}//快速排序，总体递归

void quicksort(SqList ls){
   QSort(ls,1,ls.length);
}//用quicksort（）主要考虑到：便于主体代码的阅读，也可以直接用QSort

/////////////

//堆排序：
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#define MAXSIZE   60

void adjust(int a[],int top,int bottom)
{
  int j,tmp;
  int s,m;
  s = top;
  m = bottom;
  tmp = a[top];

  for(j=2*s;j<=m;j*=2){
    if( j<m && a[j]<a[j+1] ) j++;
    if( a[j]<= tmp) break;
    a[s] = a[j];
    s = j;     
  }

  a[s] = tmp;
}



int main()
{

  int i,arr[MAXSIZE+1],sorted;
  for(i=1;i<=MAXSIZE;i++){
    arr[i] = rand()%(MAXSIZE*10);
    printf("%7d",arr[i]);
    if(i%7 == 0) printf("/n");
  }

  printf("/nCreat the heap:/n");
  //建堆:
  for(i=MAXSIZE/2;i>0;--i)
    adjust(arr,i,MAXSIZE); 

  printf("建好的堆：/n");
  for(i=1;i<=MAXSIZE;i++){
    printf("%7d",arr[i]);
    if(i%7 == 0) printf("/n");
  }

  //堆排序过程:
  for(i=MAXSIZE;i>0;--i){
    sorted = arr[1];
    arr[1] = arr[i];
    arr[i] = sorted;
    adjust(arr,1,i-1);
  }

  printf("/nthe array after sorting:/n");
  for(i=1;i<=MAXSIZE;i++){
    printf("%7d",arr[i]);
    if(i%7 == 0) printf("/n");
  }

  printf("/n");

}