C语言实现经典排序算法概览

冒泡排序

冒泡排序（英语：Bubble Sort）是一种简单的排序算法。它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序（如从大到小、首字母从A到Z）错误就把他们交换过来。

过程演示：

示例代码：

#include

void bubble_sort(int arr[], int len)

{    int i, j, temp;

for (i = 0; i < len - 1; i++)        for (j = 0; j < len - 1 - i; j++)            if (arr[j] > arr[j + 1]) {                temp = arr[j];

arr[j] = arr[j + 1];

arr[j + 1] = temp;

}

}

int main()

{    int arr[] = { 22, 34, 3, 32, 82, 55, 89, 50, 37, 5, 64, 35, 9, 70 };

int len = (int) sizeof(arr) / sizeof(*arr);

bubble_sort(arr, len);

int i;

for (i = 0; i < len; i++)        printf("%d ", arr[i]);

return 0;

}

选择排序

选择排序（Selection sort）是一种简单直观的排序算法。它的工作原理如下。首先在未排序序列中找到最小（大）元素，存放到排序序列的起始位置，然后，再从剩余未排序元素中继续寻找最小（大）元素，然后放到已排序序列的末尾。以此类推，直到所有元素均排序完毕。

过程演示：

示例代码：

void swap(int *a,int *b) //交換兩個變數

{    int temp = *a;    *a = *b;    *b = temp;

}

void selection_sort(int arr[], int len)

{    int i,j;    for (i = 0 ; i < len - 1 ; i++)    {        int min = i;

for (j = i + 1; j < len; j++)     //走訪未排序的元素            if (arr[j] < arr[min])    //找到目前最小值                min = j;    //紀錄最小值           swap(&arr[min], &arr[i]);    //做交換    }

}

插入排序

插入排序（英语：Insertion Sort）是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是通过构建有序序列，对于未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到相应位置并插入。插入排序在实现上，通常采用in-place排序（即只需用到 {displaystyle O(1)} {displaystyle O(1)}的额外空间的排序），因而在从后向前扫描过程中，需要反复把已排序元素逐步向后

挪位，为最新元素提供插入空间。

过程演示：

示例代码：

void insertion_sort(int arr[], int len)

{    int i,j,temp;

for (i=1;i

for (j=i;j>0 && arr[j-1]>temp;j--)                    arr[j] = arr[j-1];

arr[j] = temp;

}

}

希尔排序

希尔排序，也称递减增量排序算法，是插入排序的一种更高效的改进版本。希尔排序是非稳定排序算法。

希尔排序是基于插入排序的以下两点性质而提出改进方法的：

插入排序在对几乎已经排好序的数据操作时，效率高，即可以达到线性排序的效率

但插入排序一般来说是低效的，因为插入排序每次只能将数据移动一位

过程演示：

void shell_sort(int arr[], int len)

{    int gap, i, j;

int temp;

for (gap = len >> 1; gap > 0; gap = gap >>= 1)        for (i = gap; i < len; i++) {            temp = arr[i];

for (j = i - gap; j >= 0 && arr[j] > temp; j -= gap)                arr[j + gap] = arr[j];

arr[j + gap] = temp;

}

}

归并排序

把数据分为两段，从两段中逐个选最小的元素移入新数据段的末尾。

可从上到下或从下到上进行。

过程演示：

迭代法：

int min(int x, int y)

{    return x < y ? x : y;

}

void merge_sort(int arr[], int len)

{    int* a = arr;

int* b = (int*) malloc(len * sizeof(int));

int seg, start;

for (seg = 1; seg < len; seg += seg) {        for (start = 0; start < len; start += seg + seg) {            int low = start, mid = min(start + seg, len), high = min(start + seg + seg, len);

int k = low;

int start1 = low, end1 = mid;

int start2 = mid, end2 = high;

while (start1 < end1 && start2 < end2)                b[k++] = a[start1] < a[start2] ? a[start1++] : a[start2++];            while (start1 < end1)                b[k++] = a[start1++];

while (start2 < end2)                b[k++] = a[start2++];

}        int* temp = a;

a = b;

b = temp;

}    if (a != arr) {        int i;

for (i = 0; i < len; i++)            b[i] = a[i];

b = a;

}    free(b);

}

递归法：

void merge_sort_recursive(int arr[], int reg[], int start, int end)

{    if (start >= end)        return;

int len = end - start, mid = (len >> 1) + start;

int start1 = start, end1 = mid;

int start2 = mid + 1, end2 = end;

merge_sort_recursive(arr, reg, start1, end1);       merge_sort_recursive(arr, reg, start2, end2);

int k = start;

while (start1 <= end1 && start2 <= end2)        reg[k++] = arr[start1] < arr[start2] ? arr[start1++]: arr[start2++];

while (start1 <= end1)        reg[k++] = arr[start1++];

while (start2 <= end2)        reg[k++] = arr[start2++];

for (k = start; k <= end; k++)        arr[k] = reg[k];

}

void merge_sort(int arr[], const int len)

{    int reg[len];

merge_sort_recursive(arr, reg, 0, len - 1);

}

审核编辑：黄飞