常見的排序演算法

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冒泡排序（英語：Bubble Sort）是一種簡單的排序演算法。它重複地走訪過要排序的數列，一次比較兩個元素，如果他們的順序錯誤就把他們交換過來。走訪數列的工作是重複地進行直到沒有再需要交換，也就是說該數列已經排序完成。這個演算法的名字由來是因為越小的元素會經由交換慢慢“浮”到數列的頂端。

時間複雜度O(n2)

 

void bubble_sort(int *array,int len){  int i = 0 ;   int j = 0 ;   int temp = 0;  for(i = len; i > 0;i--)  {    for(j = 1;j < i;j++)    {         if(array[j-1] > array[j])      {           temp = array[j];        array[j] = array[j-1];        array[j-1] = temp;      }       }     }}

插入排序（英語：Insertion Sort）是一種簡單直觀的排序演算法。它的工作原理是通過構建有序序列，對於未排序資料，在已排序序列中從後向前掃描，找到相應位置並插入。

時間複雜度O（n2）

 

/* * 從第一個元素開始，該元素可以認為已經被排序 * 取出下一個元素，在已經排序的元素序列中從後向前掃描 * 如果該元素（已排序）大於新元素，將該元素移到下一位置 * 重複步驟3，直到找到已排序的元素小於或者等於新元素的位置 * 將新元素插入到該位置後 * 最優的時間O(n) * 最壞的時間O(n2) * 平均的時間O(n2) */void insert_sort(int *array,int len){  int i = 0 ;   int j = 0 ;   int temp = 0;  for(i = 1; i < len;i++)  {    temp = array[i];    for(j = i;j > 0 && array[j-1] > temp;j--)      array[j] = array[j-1];     array[j] = temp;  }}

歸併排序

時間複雜度O(n * log2(n))

/* 分解：將n個元素分成各含n/2個元素的子序列 * 解決：用合并排序法對兩個子序列遞迴地排序 * 合并：合并兩個已排序的子序列以得到排序結果 * 時間複雜度O(n*log2(n)) */voidmerge_sort_recursive(int arr[], int reg[], int left, int right) {  if (left >= right)    return;  int len = right - left, mid = (len >> 1) + left;  int left1 = left, right1 = mid;  int left2 = mid + 1, right2 = right;  merge_sort_recursive(arr, reg, left1, right1);  merge_sort_recursive(arr, reg, left2, right2);  int k = left;  while (left1 <= right1 && left2 <= right2)    reg[k++] = arr[left1] < arr[left2] ? arr[left1++] : arr[left2++];  while (left1 <= right1)    reg[k++] = arr[left1++];  while (left2 <= right2)    reg[k++] = arr[left2++];  for (k = left; k <= right; k++)    arr[k] = reg[k];}void merge_sort(int arr[], const int len) {  int reg[len];  merge_sort_recursive(arr, reg, 0, len - 1); }

二元堆積排序

static void swap(int *a,int *b) {  int index = *a;   *a = *b;   *b = index;}/* *假設"第一個元素"在數組中的索引為 0 的話，則父節點和子節點的位置關係如下： *(01) 索引為i的左孩子的索引是 (2*i+1); *(02) 索引為i的左孩子的索引是 (2*i+2); *(03) 索引為i的父結點的索引是 floor((i-1)/2); *//*自上而下*/void max_heapify(int array[], int start, int end) {  printf("start is %d\n",start);  int parent = start;  int child = parent * 2 + 1;//左孩子  while(child <= end)  {    if(child + 1 <= end && array[child] < array[child+1])      child++;    if(array[parent] > array[child])      return;    else{      swap(&array[parent],&array[child]);      parent = child;      child = (parent << 1) + 1;    }     }}void heap_sort(int array[],int len){    /* 初始化，i從最後一個根節點節點開始調整,自下而上，a[0]是根節點*/  for(int i = len/2-1;i >= 0; i--)    max_heapify(array,i,len-1);  for(int i = len -1;i >= 0;i--)  {    //將第一個元素和已經排好元素前一位做交換，再重新排序    swap(&array[0],&array[i]);    max_heapify(array, 0, i - 1);   }}

快速排序

static void swap(int *a,int *b){  int index = *a;  *a = *b;  *b = index;}static int median3(int *array,int left,int right){  int center = (left + right) >> 1;  if(array[left] > array[center])    swap(&array[left],&array[center]);  if(array[left] > array[right])    swap(&array[left],&array[right]);  if(array[center] > array[right])    swap(&array[center],&array[right]);  /* array[left] < array[center] < array[right]*/  return array[center];}static void quick_array(int *array,int left,int right){  int i;  int j;  int privot;  int center;  if((right-left) >= 2)  {    privot = median3(array,left,right);    center = (left + right) >> 1;    printf("left center right ---> %d %d %d\n",array[left],array[center],array[right]);    swap(&array[center],&array[right-1]);    for(int i = 0;i < 10 ; i++)      printf("array[%d] = %d ",i,array[i]);    printf("\n");    i = left;    j = right - 1;    for(;;)    {         while(array[++i] < privot);      while(array[--j] > privot);      if(i < j)        swap(&array[i],&array[j]);      else        break;    }       swap(&array[i],&array[right-1]);    quick_array(array,left,i-1);    quick_array(array,i+1,right);  }else{    if((right-left) == 0)      return;    else if((right-left) == 1)    {         if(array[left] > array[right])        swap(&array[left],&array[right]);    }  }}void quick_sort(int *array,int len){  quick_array(array,0,len-1);}

 

常見的排序演算法