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【转】排序算法总结

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楼主
litengg|  楼主 | 2016-3-13 20:32 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

#define MAX_HEAP_LEN 100
int heap[MAX_HEAP_LEN];
int heap_size = 0;


void swap(int *a, int *b);
void dump_arr(int *a, int n);
void selection_sort(int *arr, int n);
void insertion_sort(int *arr, int n);
void bubble_sort(int *arr, int n);
void quick_sort(int *arr, int low, int high);
void shell_sort(int *arr, int n);
void merge_sort(int *arr, int n);
void merge_array(int *a1, int a1_size, int *a2, int a2_size);
void heap_sort (int *arr, int n);

/**
* main function
*/
int main(void) {
        int n;
        while(scanf("%d", &n) != EOF) {
                int arr[n], i;

                for(i = 0; i < n; i++) {
                        scanf("%d", &arr);
                }

                heap_sort(arr, n);

                //dump_arr(heap, n);
        }

        return 0;
}


/**
* swap a and b
*/
void swap(int *a, int *b) {
        int temp = *a;
        *a = *b;
        *b = temp;
}


/*
* dump an array
*/
void dump_arr(int *a, int n) {
        int i;
        for(i = 0; i < n; i++) {
                printf("%d ", a);
        }
        putchar('\n');
}


/**
* selection sort
*
* 每次从无序的n-i个数找到最小的数
* 并和第i(0<=i<n)个数交换
* 时间复杂度为O(n^2)
*/
void selection_sort(int *a, int n) {
        int i, j, min, min_index;
        for(i = 0; i < n; i++) {
                min = a;
                min_index = i;
                for(j = i+1; j < n; j++) {
                        if(a[j] < min) {
                                min = a[j];
                                min_index = j;
                        }
                }
                swap(&a, &a[min_index]);
        }
}

/*
* insertion sort
* 将一个记录插入到已经排好序的有序表中, 从而得到一个新的,记录数增1的有序表
*/
void insertion_sort(int *a, int n) {
        int i, j, temp;
        for(i = 1; i < n; i++) {
                temp = a;
                j = i - 1;
                while(j >= 0 && temp < a[j]) {
                        a[j+1] = a[j];
                        j--;
                }
                a[j+1] = temp;
        }
}


/* bubble sort
*
*两两比较相邻记录的关键字,如果反序则交换
*/

void bubble_sort(int *a, int n) {
        int i, j;
        for(i = n-1; i >= 0; i--) {
                for(j = 0; j < i; j++) {
                        if(a[j+1] < a[j]) {
                                swap(&a[j+1], &a[j]);
                        }
                }
        }
}


/*
* quick sort(Digging and filling)
*
* 快速排序不稳定
*
* */
void quick_sort(int *a, int low, int high) {
        int mid = (low + high) / 2;
        int i = low, j = high;
        int pivot = a[mid];

        while(i < j) {
                while(i <= mid && a < pivot) {
                        i++;
                }
                if(i < mid) {
                        a[mid] = a;
                        mid = i;
                }

                while(j >= mid && a[j] > pivot) {
                        j--;
                }
                if(j > mid) {
                        a[mid] = a[j];
                        mid = j;
                }
        }

        a[mid] = pivot;

        //recursive
        if(mid > low) {
                quick_sort(a, low, mid-1);
        }
        if(mid < high) {
                quick_sort(a, mid+1, high);
        }
}

/*
* shell sort
*
* 先将整个待排元素序列分割成若干子序列(由相隔某个“增量”的元素组成的)分别进行
* 直接插入排序,然后依次缩减增量再进行排序,待整个序列中的元素基本有序(增量足够小,gap == 1)时,
* 再对全体元素进行一次直接插入排序。其时间复杂度为O(n^3/2),要好于直接插入排序的O(n^2)
*
* */
void shell_sort(int a[], size_t n) {
        int gap;
        for(gap = n/2; gap > 0; gap /= 2) {
                int i;
                for(i = gap; i < n; i++) {
                        if(a < a[i-gap]) {
                                int j = i - gap;
                                int temp = a;
                                while(j >= 0 && a[j] > a) {
                                        a[j+gap] = a[j];
                                        j -= gap;
                                }
                                a[j+gap] = temp;
                        }
                }
        }
}

/*
* merge sort
*
* 分治、递归
* */
void merge_sort(int *a, int n) {
        if(n > 1) {
                int *a1 = a; //注意a1和a的地址是一样的
                int a1_size = n / 2;
                int *a2 = a + n / 2;
                int a2_size = n - a1_size;

                merge_sort(a1, a1_size);
                merge_sort(a2, a2_size);

                merge_array(a1, a1_size, a2, a2_size);
        }
}

void merge_array(int *a1, int a1_size, int *a2, int a2_size) {
        int i, j, k, n;
        i = j = k = 0;
        n = a1_size + a2_size;
        int a[n];

        while(i < a1_size && j < a2_size) {
                // 把较小的那个数据放到结果数组里, 同时移动指针
                a[k++] = a1 < a2[j] ? a1[i++] : a2[j++];
        }

        // 如果 list1 还有元素,把剩下的数据直接放到结果数组
        while(i < a1_size) {
                a[k++] = a1[i++];
        }

        //反之, 如果 list1 还有元素,把剩下的数据直接放到结果数组
        while(j < a2_size) {
                a[k++] = a2[j++];
        }

        // 把结果数组 copy 到 list1 里
        for(i = 0; i < n; ++i) {
                a1 = a;
        }
}


/*
* heap sort(最小堆)
*
* 堆的特点:
*
* 父节点i的左子节点在位置 (2*i+1);
* 父节点i的右子节点在位置 (2*i+2);
* 子节点i的父节点在位置 floor((i-1)/2);
*
* */
void shift_up(int i) {
        int done = 0;
        if(i == 0) {
                return; //root
        }
        while((i != 0) && (!done)) {
                if(heap < heap[(i-1)/2]) {
                        swap(&heap, &heap[(i-1)/2]);
                }
                else {
                        done = 1;
                }
                i = (i-1) / 2; //parent
        }
}

void shift_down(int i) {
        int done = 0;
        //没有左子结点,即为叶节点
        if(2*i+1 > heap_size) {
                return;
        }
        while((2*i+1 < heap_size) && (!done)) {
                i = 2*i + 1; //jump to left child
                if((i+1 < heap_size) && heap[i+1] > heap) {
                        i++;
                }
                if(heap[(i-1)/2] > heap) {
                        swap(&heap[(i-1)/2], &heap);
                }
                else{
                        done = 1;
                }
        }
}

void delete(int i) {
        int last = heap[heap_size - 1];
        heap_size--;
        if(i == heap_size) {
                return;
        }
        heap = last;
        shift_down(i);
}


int delete_min() {
        int ret = heap[0];
        delete(0);
        return ret;
}

void insert(int new_data) {
        if(heap_size >= MAX_HEAP_LEN) {
                return;
        }
        heap_size++;
        heap[heap_size - 1] = new_data;
        shift_up(heap_size - 1);
}

void heap_sort(int *a, int n) {
        int i;
        for(i = 0; i < n; i++) {
                insert(a);
        }
        dump_arr(heap, n);
}
沙发
androidbus| | 2016-3-13 20:34 | 只看该作者
哇 这么多的排序,
这么多的算法。

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板凳
feiqi1| | 2016-3-13 20:48 | 只看该作者
插入排序,冒泡排序,递归排序,还有什么排序来着啊??

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地板
rreedd00| | 2016-3-13 21:03 | 只看该作者
很不错的资料,也很清楚,也都比较有用。。。

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5
handleMessage| | 2016-3-13 21:30 | 只看该作者
void swap(int *a, int *b);
void dump_arr(int *a, int n);
void selection_sort(int *arr, int n);
void insertion_sort(int *arr, int n);
void bubble_sort(int *arr, int n);
void quick_sort(int *arr, int low, int high);
void shell_sort(int *arr, int n);
void merge_sort(int *arr, int n);
void merge_array(int *a1, int a1_size, int *a2, int a2_size);
void heap_sort (int *arr, int n);
这么多的排序算法啊!!!

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