排序算法的比较
内排序的方法有许多，教材上面提到的有：冒泡排序、直接插入排序、选择排序、希尔排序、快速排序、归并排序和堆排序。请编写一简单应用程序，实现上述提到的各种排序算法。
注意：1.需要输出每一趟排序的中间结果；
2.为方便排序算法的比较，不同排序算法请使用相同数据。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define MAXSIZE 100
#define LEN 10
typedef struct
{
int data[MAXSIZE]; //存在范围0~MAXSIZE-1
int len; //长度
}SqList;
void init(SqList *L,int n)
{
L->len=n;
for(int i=0;i<L->len;i++)
{
L->data[i]=rand()%(L->len*10);
}
}
void print(SqList *L)
{
for(int i=0;i<L->len;i++)
{
printf("%4d ",L->data[i]);
}
printf("\n");
}
//test
void TestSort(SqList L)
{
printf("Sort Data：\n");
print(&L);
for(int i=0;i<L.len-1;i++)
{
//Sort
print(&L);
}
printf("\n");
}
//1.Insertion Sort
void InsertSort(SqList L)
{
int i,j,k,memo;
printf("\nInsertSort:\n");
for(i = 1; i < L.len; i++)
{
memo = L.data[i];
for(j = i-1; j >= 0; j--)
{
if(memo <= L.data[j])
{
L.data[j+1] = L.data[j];
if(j == 0)
{
L.data[j] = memo;
break;
}
}
else
{
L.data[j+1] = memo;
break;
}
}
print(&L);
}
}
//2.Bubble Sort
void BubbleSort(SqList L)
{
int i,j,t;
printf("\nBubbleSort:\n");
for(j = 0; j < L.len; j++)
{
for(i = 0; i < L.len - j - 1; i++)
{
if(L.data[i] > L.data[i+1])
{
t = L.data[i];
L.data[i] = L.data[i+1];
L.data[i+1] = t;
}
}
print(&L);
}
}
//3.Selection Sort
void SelectSort(SqList L)
{
int i,j,k,min,memo;
printf("\nSelectSort:\n");
for(i = 0; i < L.len - 1; i++)
{
min = L.data[i];
for(j = i; j < L.len; j++)
{
if(min >= L.data[j])
{
min = L.data[j];
memo = j;
}
}
L.data[memo] = L.data[i];
L.data[i] = min;
print(&L);
}
}
//4.Shell Sort
void ShellSort(SqList L)
{
int i,j,k,l,dk,memo,dlta[MAXSIZE];
printf("\nShellSort:\n");
dk = L.len / 2; //增量
for(i = dk; i > 0; i = dk)
{
for(k = 0; k < dk; k++)
{
//直接插入算法
for(j = k + i; j < L.len; j = j + i)
{
memo = L.data[j];
for(l = j; l - i >= 0; l = l - i)
{
if(L.data[l] <= L.data[l - i])
{
L.data[l] = L.data[l - i];
if(l - i == k)
{
L.data[l - i] = memo;
break;
}
}
else
{
L.data[l] = memo;
break;
}
}
}
}
dk = dk / 2;
print(&L);
}
}
//5.Quick Sort
struct low_high
{
int low;
int high;
}st[MAXSIZE];
//从左向右搜索
int split(SqList * L, int low, int high)
{
int i,j,k,memo;
memo = L->data[low];
while(low < high)
{
while(memo <= L->data[high] && low < high)
{
high--;
}
if(low < high && memo > L->data[high])
{
L->data[low] = L->data[high];
}
while(memo >= L->data[low] && low < high)
{
low++;
}
if(low < high && memo < L->data[low])
{
L->data[high] = L->data[low];
}
}
L->data[low] = memo;
return low;
}
void QuickSort(SqList L)
{
int top,w,low,high,t,i,j,k;
printf("\nQuickSort:\n");
top = 0;
st[top].high = L.len - 1;
st[top].low = 0;
while(top > -1)
{
low = st[top].low;
high = st[top].high;
top--;
if(low < high)
{
w = split(&L, low, high);
st[++top].low = low;
st[top].high = w - 1;
st[++top].low = w + 1;
st[top].high = high;
}
print(&L);
}
}
//6.Merge Sort
//把两个数组归并成个一个数组
void Merge(SqList * L, int a1, int a2, int b1, int b2)
{
int i, j, k, l, c[MAXSIZE];
j = 0;
k = 0;
for(i = 0; i < a2 - a1 + b2 - b1 + 2 && j <= a2 - a1&& k <= b2 - b1; i++)
{
if(L->data[a1 + j] < L->data[b1 + k])
{
c[i] = L->data[a1 + j];
j++;
}
else
{
c[i] = L->data[b1 + k];
k++;
}
}
if(j - 1 == a2 - a1 && k <= b2 - b1)
{
for(l = b1 + k; l <= b1 + b2; l++)
{
c[i] = L->data[l];
i++;
}
}
else
if(k - 1 == b2 - b1 && j <= a2 - a1)
{
for(l = a1 + j; l <= a1 + a2; l++)
{
c[i] = L->data[l];
i++;
}
}
j = 0;
for(i = a1; i <= b2; i++)
{
L->data[i] = c[j];
j++;
}
}
void MergeSort(SqList L)
{
int i, j, k, t;
printf("\nMergeSort:\n");
for(t = 1; t < L.len; t = t * 2) //每个子序列的长度
{
for(i = -1; L.len - 1 - i > 0; i = i + t * 2) //每两个子序列遍历一次
{
if(L.len - 1 - i >= 2 * t) //当相邻子序列等长时
{
Merge(&L, i + 1, i + t, i + t + 1, i + t * 2);
}
else //当相邻两个子序列不等长时
{
if(L.len - 1 - i > t)
{
Merge(&L, i + 1, i + t, i + t + 1, L.len - 1);
}
}
}
print(&L);
}
}
//7.HeapSort
void HeapAdjust(SqList * L, int s, int m) //对以第s个结点为根的子树进行堆排序
{
int i, j, k, rc = L->data[s];
for(i = s * 2 + 1; i <= m; i = i * 2 + 1)
{
if(i < m && L->data[i] < L->data[i + 1])
{
i++;
}
if(rc >= L->data[i])
{
break;
}
L->data[s] = L->data[i];
s = i;
}
L->data[s] = rc;
}
void HeapSort(SqList L)
{
int i, t;
printf("\nHeapSort:\n");
for(i = (L.len - 1) / 2; i >= 0; i--)
{
HeapAdjust(&L, i, L.len);
}
for(i = L.len - 1; i > 0; i--)
{
t = L.data[0];
L.data[0] = L.data[i];
L.data[i] = t;
HeapAdjust(&L, 0, i - 1);
print(&L);
}
}
int main()
{
SqList L;
init(&L,LEN);
TestSort(L);
InsertSort(L);
BubbleSort(L);
SelectSort(L);
ShellSort(L);
QuickSort(L);
MergeSort(L);
HeapSort(L);
}
想想前端时间电面（阿里）和笔试（东方海外），都有问到快排，之前大一的时候有自己把它理解并实现，也知道它们的时间复杂度，后来真的太久没看过数据结构与算法了，春招也完全没准备就去面试了，问到快排都答不出，深感惭愧。