数据结构八大排序算法（经典）
Posted Huang_ZhenSheng
tags:
篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了数据结构八大排序算法（经典）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
目录
常见的排序算法
插入排序
直接插入排序：
void InsertSort(int* a, int n)
{
for (int i = 0; i < n - 1; i++)
{
int end = i;
int tmp = a[end + 1];
while (end >= 0)
{
if (a[end] > tmp)
{
a[end + 1] = a[end];
end--;
}
else
{
break;
}
}
a[end + 1] = tmp;
}
}希尔排序：
void ShellSort(int*a, int n)
{
//gap > 1预排序
//gap == 1直接插入排序
int gap = n;
while (gap > 1)
{
gap = gap / 3+1;//控制gap最后一组为1
//间隔为gap的多组排序;
for (int i = 0; i < n - gap; i++)
{
int end = i;
int tmp = a[end + gap];
while (end >= 0)
{
if (tmp < a[end])
{
a[end + gap] = a[end];
end = end - gap;
}
else
{
break;
}
}
a[end + gap] = tmp;
}
}
}选择排序
直接选择排序：
void swap(int*x, int*y)
{
int tmpp = *x;
*x = *y;
*y = tmpp;
}
void SelectSort(int*a, int n)
{
int begin = 0;
int end = n - 1;
while (begin < end)
{
//选出[begin，end]
int min = begin;
int max = begin;
for (int i = begin; i <= end; i++)
{
if (a[i] > a[max])
{
max = i;
}
if (a[i] < a[min])
{
min = i;
}
}
swap(&a[begin], &a[min]);
swap(&a[end], &a[max]);
begin++;
end--;
}
}思考：这样会出现什么问题？
当begin就是max的时候，会出现错误 ，同理当end就是min的时候
这个时候更新一下max
void SelectSort(int*a,int n)
{
int begin = 0;
int end = n - 1;
while (begin < end)
{
int max = begin;
int min = begin;
for (int i = begin; i <= end; i++)
{
if (a[i] > a[max])
{
max = i;
}
if (a[i] < a[min])
{
min = i;
}
}
//知道了a[max],a[min]
swap(&a[min],&a[begin]);
if (begin == max)
{
max = min;
swap(&a[end], &a[max]);
}
begin++;
end--;
}
}时间复杂度：一次选2个数：O(N^2)
最好的时间复杂度：O(N^2)，就算有序也得遍历一遍，选出2个，没有办法判断“有序了不用遍历”这种场景
堆排序：
交换排序
冒泡排序：
void swap(int* px, int* py)
{
int tmp = *px;
*px = *py;
*py = tmp;
}
void BubbleSort(int*a, int n)
{
for (int j = 0; j < n ; j++)
{
for (int i = 1; i < n-j; i++)
{
if (a[i-1] > a[i])
{
swap(&a[i - 1], &a[i]);
}
}
}
}时间复杂度：(n-1)(n-2)(n-3)(n-4)..... O(N^2)
优化：
void BubbleSort(int*a, int n) { int enxchange = 0; for (int j = 0; j < n ; j++) { for (int i = 1; i < n-j; i++) { if (a[i-1] > a[i]) { swap(&a[i - 1], &a[i]); enxchange = 1; } } if (enxchange == 0) { break; } } }最好：顺序有序就是最好O(N)，在怎样也得进去一圈
直接插入跟冒泡最好的情况都是O(N)
但是直接插入针对接近有序的情况次数更少，更好一些
快排：快排专题
归并排序
void _MergeSort(int*a,int left,int right,int*tmp)
{
if (left >= right)
return;
int mid = left + (right - left) / 2;
//[left, mid][mid+1,right]
_MergeSort(a, left, mid, tmp);
_MergeSort(a, mid+1, right, tmp);
//归并
int begin1 = left,end1 = mid;
int begin2 = mid+1, end2 = right;
int index = left;
while (begin1 <= end1 && begin2 <= end2)
{
if (a[begin1] < a[begin2])
{
tmp[index] = a[begin1];
index++;
begin1++;
}
else
{
tmp[index] = a[begin2];
index++;
begin2++;
}
}
while (begin1 <= end1)
{
tmp[index++] = a[begin1++];
}
while (begin2 <= end2)
{
tmp[index++] = a[begin2++];
}
//归并后的结果，拷贝回到原数组
for (int i = left; i <= right; i++)
{
a[i] = tmp[i];
}
}
void MergeSort(int*a ,int n)
{
int*tmp = (int*)malloc(sizeof(int)* n);
_MergeSort(a, 0, n-1, tmp);
free(tmp);
}
PrintSort(int*a,int n)
{
for (int i = 0; i < n; i++)
{
printf("%d ",a[i]);
}
}
int main()
{
int a[] = { 6, 1, 2, 7, 9, 3, 4, 5, 10, 8 };
int n = sizeof(a) / sizeof(int);
int left = 0;
int right = n - 1;
MergeSort(a ,n);
PrintSort(a,n);
return 0;
}
非比较排序：计数排序
PrintSort(int*a,int n)
{
for (int i = 0; i < n; i++)
{
printf("%d ",a[i]);
}
}
void CountSort(int*a,int n)
{
int min = a[0];
int max = a[0];
for (int i = 1; i < n; i++)
{
if (a[i] < min)
{
min = a[i];
}
if (a[i] > max)
{
max = a[i];
}
}
int range = max - min + 1;
int*count = (int*)calloc(range,sizeof(int));
//统计次数
for (int i = 0; i < n; i++)
{
count[a[i] - min]++;
}
int i = 0;
for (int j = 0; j < range; j++)
{
//根据count数组排序
while (count[j]--)
{
a[i++] = j + min;
}
}
}
int main()
{
int a[] = { 2,5,3,0,2,3,0,3};
int n = sizeof(a) / sizeof(int);
int left = 0;
int right = n - 1;
/*MergeSort(a ,n);*/
CountSort(a,n);
PrintSort(a,n);
return 0;
}
以上是关于数据结构八大排序算法（经典）的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章