C語言指標實現排序演算法

相關知識介紹（所有定義只為協助讀者理解相關概念，並非嚴格定義）：
1、穩定排序和非穩定排序

簡單地說就是所有相等的數經過某種排序方法後，仍能保持它們在排序之前的相對次序，我們就
說這種排序方法是穩定的。反之，就是非穩定的。
比如：一組數排序前是a1,a2,a3,a4,a5，其中a2=a4，經過某種排序後為a1,a2,a4,a3,a5，
則我們說這種排序是穩定的，因為a2排序前在a4的前面，排序後它還是在a4的前面。假如變成a1,a4,
a2,a3,a5就不是穩定的了。

2、內排序和外排序

在排序過程中，所有需要排序的數都在記憶體，並在記憶體中調整它們的儲存順序，稱為內排序；
在排序過程中，只有部分數被調入記憶體，並藉助記憶體調整數在外存中的存放順序排序方法稱為外排序。

3、演算法的時間複雜度和空間複雜度

所謂演算法的時間複雜度，是指執行演算法所需要的計算工作量。
一個演算法的空間複雜度，一般是指執行這個演算法所需要的記憶體空間。
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*/
/*
================================================
功能：選擇排序
輸入：數組名稱（也就是數組首地址）、數組中元素個數
================================================
*/
/*
====================================================
演算法思想簡單描述：

在要排序的一組數中，選出最小的一個數與第一個位置的數交換；
然後在剩下的數當中再找最小的與第二個位置的數交換，如此迴圈
到倒數第二個數和最後一個數比較為止。 

選擇排序是不穩定的。演算法複雜度O(n2)--[n的平方]
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*/
void select_sort(int *x, int n)
{
int i, j, min, t;

for (i=0; i=2] 個數已經是排
好順序的，現在要把第n個數插到前面的有序數中，使得這n個數
也是排好順序的。如此反覆迴圈，直到全部排好順序。

直接插入排序是穩定的。演算法時間複雜度O(n2)--[n的平方]
=====================================================
*/
void insert_sort(int *x, int n)
{
int i, j, t;

for (i=1; i=0 && t0; h=k) /*迴圈到沒有比較範圍*/
{
for (j=0, k=0; j *(x+j+1)) /*大的放在後面，小的放到前面*/
{
t = *(x+j);
*(x+j) = *(x+j+1);
*(x+j+1) = t; /*完成交換*/
k = j; /*儲存最後下沉的位置。這樣k後面的都是排序排好了的。*/
}
}
}
}

/*
================================================
功能：希爾排序
輸入：數組名稱（也就是數組首地址）、數組中元素個數
================================================
*/
/*
====================================================
演算法思想簡單描述：

在直接插入排序演算法中，每次插入一個數，使有序序列只增加1個節點，
並且對插入下一個數沒有提供任何協助。如果比較相隔較遠距離（稱為
增量）的數，使得數移動時能跨過多個元素，則進行一次比較就可能消除
多個元素交換。D.L.shell於1959年在以他名字命名的排序演算法中實現
了這一思想。演算法先將要排序的一組數按某個增量d分成若干組，每組中
記錄的下標相差d.對每組中全部元素進行排序，然後再用一個較小的增量
對它進行，在每組中再進行排序。當增量減到1時，整個要排序的數被分成
一組，排序完成。

下面的函數是一個希爾排序演算法的一個實現，初次取序列的一半為增量，
以後每次減半，直到增量為1。

希爾排序是不穩定的。
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*/
void shell_sort(int *x, int n)
{
int h, j, k, t;

for (h=n/2; h>0; h=h/2) /*控制增量*/
{
for (j=h; j=0 && tt) /*在右邊的只要比基準點大仍放在右邊*/
{
j--; /*前移一個位置*/
}

if (i=h2i,hi>=2i+1）或（hi=0; i--)
{
sift(x,n,i); /*初始建堆*/
} 

for (k=n-1; k>=1; k--)
{
t = *(x+0); /*堆頂放到最後*/
*(x+0) = *(x+k);
*(x+k) = t;
sift(x,k,0); /*剩下的數再建堆*/ 
}
}

void main()
{ 
#define MAX 4
int *p, i, a[MAX];

/*錄入測試資料*/
p = a;
printf("Input %d number for sorting :\n",MAX);
for (i=0; i<MAX; i++)
{
scanf("%d",p++);
}
printf("\n");

/*測試選擇排序*/

p = a;
select_sort(p,MAX);
/**/

/*測試直接插入排序*/

/*
p = a;
insert_sort(p,MAX);
*/

/*測試冒泡排序*/

/*
p = a;
insert_sort(p,MAX);
*/

/*測試快速排序*/

/*
p = a;
quick_sort(p,0,MAX-1);
*/

/*測試堆排序*/

/*
p = a;
heap_sort(p,MAX);
*/

for (p=a, i=0; i<MAX; i++)
{
printf("%d ",*p++);
}

printf("\n");
system("pause");
}