一、基础知识
二、代码要求
/对任意给定的n个数，实现直接插入排序、希尔排序、快速排序、堆排序及归并排序（2学时）/
三、算法思路分析
四、算法反思
五、代码实现
#include<stdio.h>
#define LeftChild(i) (2*(i)+1)//堆排序，定义一个宏，便于取得左孩子下标
/*直接插入排序*/
void InsertionSort(int *pData,int n)//直接插入排序（递增）
{//pData待排序的数据，这里为指向一个整型数组的指针 n为关键字数量
int temp, i, j;
for(i=1; i<n; i++)//对于N个关键字，进行N-1次比较
{
temp=pData[i];//保存待插入关键字 ，是从第二个开始做关键字的，然后j取数组第一个开始比较，因为如果关键字是需要插到前边，则需要把比关键字大的后移，然后覆盖掉原来的关键字
for(j=i-1; j>=0&&temp<pData[j]; j--)//往后移动关键字，以便于找到正确的插入位置
{
pData[j+1]=pData[j];
}
pData[j+1]=temp;
}
}
/*希尔排序*/
void ShellSort(int *pData, int n, int delta)//希尔排序
{//n关键字数量，delta用以希尔排序的增量
int temp, i, j;
for(i=delta; i<n; i++)
{
temp=pData[i];
for(j=i-delta; j>=0&&temp<pData[j]; j=j-delta)
pData[j+delta]=pData[j];
pData[j+delta]=temp;
}
}
/*快速排序*/
int partition(int a[], int i, int j)
{//a待划分的数据，这里为指向一个整形数组的指针 i待划分序首元素下标 j待划分序列尾元素下标
int temp=a[i];//选择首元素为划分元素
while(i<j)//当i>=j时结束本次元素划分
{
while(a[j]>=temp&&i<j)//从前往后找到第一个小于划分元素的元素
j--;
if(i<j)//若找到则移动元素，并把下标加1
a[i++]=a[j];
while(a[i]<=temp&&i<j)//从前往后找到第一个大于划分元素的元素
i++;
if(i<j)
a[j--]=a[i];
}
a[i]=temp;
return i;
}
void QuickSort(int a[], int i, int j)
{//a待排序的数据，这里为指向一个整形数组的指针 i待排序序首元素下标 j待排序序列尾元素下标
int k;
if(i<j)
{
k=partition(a,i,j);
QuickSort(a,i,k-1);
QuickSort(a,k+1,j);
}
}
/*堆排序*/
void BuildDown(int a[], int n, int rootIndex)
{//a待排序的数据，这里为指向一个整形数组的指针 n关键字数量 rootindex根节点下标
int root=a[rootIndex];
int childIndex=LeftChild(rootIndex);
while(childIndex<n)
{
if(childIndex!=n-1&&a[childIndex+1]>a[childIndex])
childIndex++;
if(root<a[childIndex])
{
a[rootIndex]=a[childIndex];
rootIndex=childIndex;
childIndex=LeftChild(rootIndex);
}
else
break;
}
a[rootIndex]=root;
}
void HeapSort(int a[],int n)
{//a待排序的数据，这里为指向一个整形数组的指针 n关键字数量
int temp, rootIndex, i;
for(rootIndex= (n-2)/2; rootIndex>=0; rootIndex--)
BuildDown(a, n, rootIndex);
for(i= n-1; i>=0; i--)
{
temp=a[0];
a[0]=a[i];
a[i]=temp;
BuildDown(a, i, 0);
}
}
/*归并排序*/
void Merge(int a[], int s1, int e1, int s2, int e2, int b[])/*脑残bug2*/
{
int k=s1;
int i=s1;
while((s1<=e1)&&(s2<=e2))//当两个分组都不为空时
{
if(a[s1]<=a[s2])
b[k++]=a[s1++];
else
b[k++]=a[s2++];
}
while(s1<=e1)
b[k++]=a[s1++];
while(s2<=e2)
b[k++]=a[s2++];//一按开始写成了s1++
k--;
while(k>=i)
{
a[k]=b[k];
k--;
}
}
void MergeSort(int a[], int i, int j, int b[])
{
int k;
if(i<j)
{
k=(i+j)/2;
MergeSort(a, i, k, b);
MergeSort(a, k+1, j, b);
Merge(a, i, k, k+1, j, b);
}
}
int main()
{
/*直接插入排序（递增）*/
printf("*******直接插入排序如下*******\n\n");
int data[100], n=0, x=0/*单纯用来控制循环*/;
printf("请输入要排序数字的个数：\n");
scanf("%d",&n);
printf("请输入元素（中间按空格隔开）：");
for(x=0; x<n; x++)//c [Error] for循环初始化声明仅允许在C99模式下进行，因此不能在for开始初始化声明
{
scanf("%d",&data[x]);/*脑残bug1*/
//检验输入 printf("%d",data[x]);
}
InsertionSort(data,n);
printf("排序完成：");
for(x=0; x<n; x++)
{
printf("%d ",data[x]);
}
printf("\n\n*******（这是分割线）*******");
printf("\n\n\n");
printf("*******希尔排序如下*******\n");
/*希尔排序，多次调用效果更佳...留待读者自己也就是我实现...*/
printf("请输入要排序数字的个数：\n");
scanf("%d",&n);
printf("请输入元素（中间按空格隔开）：");
for(x=0; x<n; x++)
{
scanf("%d",&data[x]);
}
int increment=n/3;
for(;increment>0;increment=increment/3)
{
ShellSort(data, n, increment);
}
if(increment==0)
{
InsertionSort(data,n);
}
//ShellSort(data, n, increment);
printf("排序完成：");
for(x=0; x<n; x++)
{
printf("%d ",data[x]);
}
printf("\n\n*******（这是分割线）*******");
printf("\n\n\n");
printf("*******快速排序如下*******\n");
printf("请输入要排序数字的个数：\n");
scanf("%d",&n);
printf("请输入元素（中间按空格隔开）：");
for(x=0; x<n; x++)
{
scanf("%d",&data[x]);
}
QuickSort(data, 0, n-1);
printf("排序完成：");
for(x=0; x<n; x++)
{
printf("%d ",data[x]);
}
printf("\n\n*******（这是分割线）*******");
printf("\n\n\n");
printf("*******堆排序如下*******\n");
printf("请输入要排序数字的个数：\n");
scanf("%d",&n);
printf("请输入元素（中间按空格隔开）：");
for(x=0; x<n; x++)
{
scanf("%d",&data[x]);
}
HeapSort(data, n);
printf("排序完成：");
for(x=0; x<n; x++)
{
printf("%d ",data[x]);
}
printf("\n\n*******（这是分割线）*******");
printf("\n\n\n");
printf("*******归并排序如下*******\n");
int data2[100];/*堆排序的辅助数组*/
printf("请输入要排序数字的个数：\n");
scanf("%d",&n);
printf("请输入元素（中间按空格隔开）：");
for(x=0; x<n; x++)
{
scanf("%d",&data[x]);
}
MergeSort(data, 0, n-1, data2);
printf("排序完成：");
for(x=0; x<n; x++)
{
printf("%d ",data[x]);
}
printf("\n\n*******（这是分割线）*******");
printf("\n\n\n");
return 0;
}
/*
脑残bug
1、scanf，是键盘先把数都输入进键盘缓冲区去，然后scnaf才开始一个一个读取写到内存中
因此一开始想scanf（"%d ",&data[x])d后是有空格的，导致输入有问题，然后输出乱码
疑问:按上边输入的，读取到内存里的是什么？
2、void Merge(int a[], int s1, int e1, int s2, int e2,int b[])函数接口格式开始定义和调用时，少了一个空格不一样导致出现bug，注意检查。
素材：http://www.cnblogs.com/Y-oung/p/7805984.html希尔排序增量选择
*/