C语言之简单排序算法（一）
排序算法是学习算法的开始，我们有时需要通过排序对数据进行处理。根据需要排序的数据多少和对数据处理的要求，我们可以用不同的排序算法。就此我根据自己的理解和搜集的资料，把c语言常用的几种简单排序算法整理出来。
一、冒泡排序
在冒泡排序方法中，数字列表被分为两个子列表：已排序的和未排序的。就如同它的名字一样，最小或最大的元素通过冒泡的方法选出来并移到已排序的列表中，而这里的冒泡是指通过相邻的数据元素的交换，每次只排好一个元素。所以也就是说，一个含有n个元素的列表，需要进行n-1轮来完成排序。
如下图是从小到大排序的第一趟冒泡示例：
而冒泡排序用c语言写出来也是很简单很容易理解的，但是其时间复杂度高，这里嵌套了一次for循环。
代码如下：
#include<stdio.h>
int main(void)
{
int a[100],i,j,t,n;
scanf("%d",&n);//输入要排序的数据个数
for(i=0;i<n;i++)
scanf("%d",&a[i]);
//开始排序
for(i=0;i<n;i++)
{
for(j=0;j<n-i-1;j++)
{
if(a[j]>a[j+1])
{
t=a[j];
a[j]=a[j+1];
a[j+1]=t;
}
}
}
for(i=0;i<n;i++)
printf("%d ",a[i]);//输出结果
return 0;
}二、快速排序
快速排序是对冒泡排序的一种改进，它是通过一趟排序将要排序的数据分割成两部分，其中一部分的所有数据都要比另外一部分的所有数据都要小，然后再按照此方法对这两部分数据分别进行快速排序，这个排序过程可以看成递归。
下面我举个简单例子来说明一下：
如一组数：3 2 7 6 1 4
a).先把第一个元素3取出来，用3依次与其他元素进行比较，如果有比3小的数字就放在3的前边，比3大的数字就放在3的 后边。第一趟排序后变成：2 1 3 7 6 4
b).对前半部分[2 1]继续进行快速排序，重复步骤a变成：[1 2];
对后面部分[7 6 4]也进行同样的快速排序，变成：[6 4 7];
c).上面的前半部分已排好序，只用看后半部分[6 4 7]再重复步骤a得到：[4 6 7];
此时整组数的顺序为：1 2 3 4 6 7 ，总的排序也到此完成。
下图是一个快速排序的动态图：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define N 6
int partition(int arr[], int low, int high)
{
int key;
key = arr[low];//定义一个关键元素
while(low<high){
while(low <high && arr[high]>= key )
high--;
if(low<high)
arr[low++] = arr[high];
while( low<high && arr[low]<=key )
low++;
if(low<high)
arr[high--] = arr[low];
}
arr[low] = key;
return low;//返回的low就是满足它左边的值比low小，右边的值比low大
}
//使用递归的方式对数组进行快速排序
void quick_sort(int arr[], int start, int end)
{
int pos;
if (start<end){
pos = partition(arr, start, end);
quick_sort(arr,start,pos-1);
quick_sort(arr,pos+1,end);
}
return;
}
int main(void)
{
int i;
int arr[N]={32,12,7, 78, 23,45};
printf("排序前 \n");
for(i=0;i<N;i++)
printf("%d\t",arr[i]);
quick_sort(arr,0,N-1);
printf("\n 排序后 \n");
for(i=0; i<N; i++)
printf("%d\t", arr[i]);
printf ("\n");
system("pause");
return 0;
}
这里用了三个函数，代码相对于冒泡排序要难一些，但其时间复杂度要比冒泡低很多。
三、选择排序
选择排序也是把数字列表分成两个子列表（已排序的和未排序的），和冒泡排序一样，每一轮都把最大或最小的元素筛选出来放在相应位置上，但是对于每一轮，选择排序是比较当前项和第n项，而冒泡是每次比较和移动相邻的两项。
一个含有n个元素的列表，也需要进行n-1轮来完成排序。
为了更直观地理解选择排序请看下图：
这是选择排序的第一趟，之后也是按照上述步骤来。用代码来表示选择排序也用到了两重循环，如下：
#include<stdio.h>
#define N 10
int main(void)
{
int a[N];
int i,j,t;
for(i=0;i<N;i++)
scanf("%d",&a[i]);//输入要排序的数据
//开始排序
for(i=0;i<N-1;i++)
for(j=i+1;j<N;j++)
{
if(a[i]>a[j])
{
t=a[i];
a[i]=a[j];
a[j]=t;
}
}
for(i=0;i<N;i++)
printf("%d ",a[i]);
return 0;
}
选择排序也是十分基础的，它比冒泡排序要快些，也是很容易理解和掌握的。
四、插入排序
我们经常在扑克牌游戏中使用插入排序，把每张拿到的牌插入手中合适的位置，以便手中的牌以一定的顺序排列。而对数据进行插入排序也是如此，在每轮，把未排序子列表中的第一个元素转移到已排序子列表中，并且插入合适的位置。一个含有n个元素的列表至少需要n-1轮排序。
下面时插入排序的示意图：
在此我就不展示插入排序的代码了，以上就是四种简单的排序算法，如果要排序的列表中有多于几百个元素，那就不要使用除了快速排序的这些算法，应该使用更高效的算法如堆排序、Shell排序、桶排序、合并排序、基排序等。这些我将会下次为大家介绍。