语言中,常用的算法有:冒泡排序、快速排序、插入排序、选择排序、希尔排序、堆排序以及归并排序等等。那么从这篇开始,我将分别总结下这几种排序法。
先交代一下,我们将要排序的数组定义为arr[N],即数组arr[]包含N个元素。
## 冒泡排序法(Bubblesort) ##
所谓排序法,就是对一组无序的序列进行有序的排序(从大到小或者从小到大),那么什么叫冒泡排序法,冒泡排序法又是怎么实现数组的有序排列呢。
冒泡排序法的具体实现方法是这样的,从数组的第一个元素`arr[0]`开始,两两比较**(`arr[n],arr[n+1]`),如果前面的数大于后面的数(`arr[n] > arr[n+1]`),那么交换两个元素的位置,把大的数往后移动。这样依次经过一轮比较以后,最大的数将会被交换到最后的位置(arr[n-1])。
先一起再来看看冒泡排序法是怎么排序的。
数组排序前 7 23 12 4 33 21 2 17 13 9
第一轮排序 7 12 4 23 21 2 17 13 9 33
第二轮排序 7 4 12 21 2 17 13 9 23
第三轮排序 4 7 12 2 17 13 9 21
第四轮排序 4 7 2 12 13 9 17
第五轮排序 4 2 7 12 9 13
第六轮排序 2 4 7 9 12
第七轮排序 2 4 7 9
第八轮排序 2 4 7
第九轮排序 2 4
可以看到,每一轮的排序,在这一轮中参与比较的元素中最大的数将会浮到最后。而冒泡排序的名字也是从这里来的 。
C语言实现Bubblesort:
1 void bubblesort(int a[], int m) 2 { 3 int i,j; 4 int tmp; 5 int flag = 0; //设定标志,如果第一次循环比较时没有发生交换,则说明数组是升序排序,不用排序,提前结束循环。 6 for(i = 0; i < m; i++) //外层循环控制循环次数 7 { 8 for(j = 0; j < m-1-i; j++) //内层循环控制每次循环里比较的次数。 9 { 10 if(a[j] > a[j+1]) 11 { 12 tmp = a[j]; 13 a[j] = a[j+1]; 14 a[j+1] = tmp; 15 flag = 1; 16 } 17 } 18 19 if(0 == flag) 20 { 21 printf("No Sort\n"); 22 break; 23 } 24 } 25 }
## 选择排序法(Selectionsort) ##
所谓的选择是什么意思呢,选择就是于万千花丛中择其一,在选择排序法中说的就是,每一次循环过程中,通过比较选择出你需要的**最值**。
选择排序法的过程是,通**过比较,选择出每一轮中最值元素,然后把他和这一轮中最最前面的元素交换**,所以这个算法关键是要记录每次比较的结果,即每次比较后最值位置(下标)。
先来看看选择排序的过程:
数组排序前 7 23 12 4 33 21 2 17 13 9
第一轮循环 2 23 12 4 33 21 7 17 13 9
第二轮循环 4 12 23 33 21 7 17 13 9
第三轮循环 7 23 33 21 12 17 13 9
第四轮循环 9 33 21 12 17 13 23
第五轮循环 12 21 33 17 13 23
第六轮循环 13 33 17 21 23
第七轮循环 17 33 21 23
第八轮循环 21 33 22
第九轮循环 22 33
通过这个过程,我们可以看到,每轮循环过程中,都会找出这个最值元素,下一轮排序时就不用再考虑这个元素了。
C语言实现(Selectionsort)
1 void selectionsort(int a[],int m) 2 { 3 int i,j; 4 int k; 5 int tmp; 6 7 for(i = 0; i < m-1; i++)//控制循环次数,n个数需要n-1次循环 8 { 9 k = i; 10 for(j = i+1; j < m ; j++) 11 { 12 if(a[j] < a[k]) 13 k = j; 14 } 15 //i不等于k是就证明a[i]不是最小的, 16 //i等于k时证明a[i]就是本轮比较过程中最小的值 17 if(i != k) 18 { 19 tmp = a[i]; 20 a[i] = a[k]; 21 a[k] = tmp; 22 } 23 } 24 }
## 总结 ##
冒泡排序法是两两依次比较,并做交换,交换的次数多。
选择排序法是每次循环找出最值,循环结束后将最值调整到合适位置,交换的次数少。