C++八大排序算法

插入排序 1.直接插入排序

原理：将数组分为无序区和有序区两个区，然后不断将无序区的第一个元素按大小顺序插入到有序区中去，最终将所有无序区元素都移动到有序区完成排序。

要点：设立哨兵，作为临时存储和判断数组边界之用。 实现：

Void InsertSort(Node L[],int length) {

Int i,j;//分别为有序区和无序区指针 for(i=1;i

j=i+1; if(L[j]

L[0]=L[j];//存储待排序元素

While(L[0]

L[i+1]=L[i];//移动 i--;//查找 }

L[i+1]=L[0];//将元素插入 }

i=j-1;//还原有序区指针

} }

2.希尔排序

原理：又称增量缩小排序。先将序列按增量划分为元素个数相同的若干组，使用直接插入排序法进行排序，然后不断缩小增量直至为1，最后使用直接插入排序完成排序。

要点：增量的选择以及排序最终以1为增量进行排序结束。 实现：

Void shellSort(Node L[],int d) {

While(d>=1)//直到增量缩小为1 {

Shell(L,d); d=d/2;//缩小增量 } }

Void Shell(Node L[],int d) {

Int i,j;

For(i=d+1;i

if(L[i]

L[0]=L[i];

j=i-d;

While(j>0&&L[j]>L[0]) {

L[j+d]=L[j];//移动 j=j-d;//查找 }

L[j+d]=L[0]; } } }

交换排序 1.冒泡排序

原理：将序列划分为无序和有序区，不断通过交换较大元素至无序区尾完成排序。 要点：设计交换判断条件，提前结束以排好序的序列循环。 实现：

Void BubbleSort(Node L[]) {

Int i ,j;

Bool ischanged;//设计跳出条件 For(j=n;j<0;j--) {

ischanged =false; For(i=0;i

{

If(L[i]>L[i+1])//如果发现较重元素就向后移动 {

Int temp=L[i]; L[i]=L[i+1]; L[i+1]=temp; Ischanged =true; } }

If(!ischanged)//若没有移动则说明序列已经有序，直接跳出

Break;

} }

2.快速排序

原理：不断寻找一个序列的中点，然后对中点左右的序列递归的进行排序，直至全部序列排序完成，使用了分治的思想。

要点：递归、分治 实现： 选择排序 1.直接选择排序

原理：将序列划分为无序和有序区，寻找无序区中的最小值和无序区的首元素交换，有序区扩大一个，循环最终完成全部排序。

要点： 实现：

Void SelectSort(Node L[]) {

Int i,j,k;//分别为有序区，无序区，无序区最小元素指针 For(i=0;i

k=i;

For(j=i+1;j

If(L[j]

If(k!=i)//若发现最小元素，则移动到有序区 {

Int temp=L[k]; L[k]=L[i]; L[i]=L[temp]; } } }

2.堆排序

原理：利用大根堆或小根堆思想，首先建立堆，然后将堆首与堆尾交换，堆尾之后为有序区。

要点：建堆、交换、调整堆 实现：

Void HeapSort(Node L[]) {

BuildingHeap(L);//建堆（大根堆） For(int i=n;i>0;i--)//交换 {

Int temp=L[i]; L[i]=L[0]; L[0]=temp;

Heapify(L,0,i);//调整堆 } }

Void BuildingHeap(Node L[]) { For(i=length/2 -1;i>0;i--)

Heapify(L,i,length); }

归并排序

原理：将原序列划分为有序的两个序列，然后利用归并算法进行合并，合并之后即为有序序列。

要点：归并、分治 实现：

Void MergeSort(Node L[],int m,int n) {

Int k; If(m

K=(m+n)/2; MergeSort(L,m,k); MergeSort(L,k+1,n); Merge(L,m,k,n); } }

基数排序

原理：将数字按位数划分出n个关键字，每次针对一个关键字进行排序，然后针对排序后的序列进行下一个关键字的排序，循环至所有关键字都使用过则排序完成。

要点：对关键字的选取，元素分配收集。 实现：

Void RadixSort(Node L[],length,maxradix) {

Int m,n,k,lsp; k=1;m=1;

Int temp[10][length-1]; Empty(temp); //清空临时空间

While(k

For(int i=0;i

If(L[i]

Temp[0][n]=L[i]; Else

Lsp=(L[i]/m); //确定关键字 Temp[lsp][n]=L[i]; n++; }

CollectElement(L,Temp); //收集 n=0; m=m*10; k++; } }

C语言指针实现排序算法［转载］

C语言指针实现排序算法

相关知识介绍（所有定义只为帮助读者理解相关概念，并非严格定义）： 1、稳定排序和非稳定排序

简单地说就是所有相等的数经过某种排序方法后，仍能保持它们在排序之前的相对次序，我们就

说这种排序方法是稳定的。反之，就是非稳定的。

比如：一组数排序前是a1,a2,a3,a4,a5，其中a2=a4，经过某种排序后为a1,a2,a4,a3,a5， 则我们说这种排序是稳定的，因为a2排序前在a4的前面，排序后它还是在a4的前面。假如变成a1,a4,

a2,a3,a5就不是稳定的了。

2、内排序和外排序

在排序过程中，所有需要排序的数都在内存，并在内存中调整它们的存储顺序，称为内排序； 在排序过程中，只有部分数被调入内存，并借助内存调整数在外存中的存放顺序排序方法称为外排序。

3、算法的时间复杂度和空间复杂度

所谓算法的时间复杂度，是指执行算法所需要的计算工作量。

一个算法的空间复杂度，一般是指执行这个算法所需要的内存空间。

==================================================== */ /*

================================================ 功能：选择排序

输入：数组名称（也就是数组首地址）、数组中元素个数 ================================================ */ /*

==================================================== 算法思想简单描述：

在要排序的一组数中，选出最小的一个数与第一个位置的数交换； 然后在剩下的数当中再找最小的与第二个位置的数交换，如此循环 到倒数第二个数和最后一个数比较为止。

选择排序是不稳定的。算法复杂度O(n2)--[n的平方]

===================================================== */

void select_sort(int *x, int n) {

int i, j, min, t;

for (i=0; i

min = i; /*假设当前下标为i的数最小，比较后再调整*/

for (j=i+1; j

if (*(x+j) < *(x+min)) {

min = j; /*如果后面的数比前面的小，则记下它的下标*/ } }

if (min != i) /*如果min在循环中改变了，就需要交换数据*/

{

t = *(x+i);

*(x+i) = *(x+min); *(x+min) = t; } } } /*

================================================ 功能：直接插入排序

输入：数组名称（也就是数组首地址）、数组中元素个数 ================================================ */ /*

==================================================== 算法思想简单描述：

在要排序的一组数中，假设前面(n-1) [n>=2] 个数已经是排

好顺序的，现在要把第n个数插到前面的有序数中，使得这n个数 也是排好顺序的。如此反复循环，直到全部排好顺序。

直接插入排序是稳定的。算法时间复杂度O(n2)--[n的平方]

===================================================== */

void insert_sort(int *x, int n) {

int i, j, t;

for (i=1; i

暂存下标为i的数。注意：下标从1开始，原因就是开始时 第一个数即下标为0的数，前面没有任何数，单单一个，认为

它是排好顺序的。

*/

t=*(x+i);

for (j=i-1; j>=0 && t<*(x+j); j--) /*注意：j=i-1，j--，这里就是下标为i的数，在它前面有序列中找插入位置。*/

{

*(x+j+1) = *(x+j); /*如果满足条件就往后挪。最坏的情况就是t比下标为0的数都小，它要放在最前面，j==-1，退出循环*/

}

*(x+j+1) = t; /*找到下标为i的数的放置位置*/

} } /*

================================================ 功能：冒泡排序

输入：数组名称（也就是数组首地址）、数组中元素个数 ================================================ */ /*

==================================================== 算法思想简单描述：

在要排序的一组数中，对当前还未排好序的范围内的全部数，自上 而下对相邻的两个数依次进行比较和调整，让较大的数往下沉，较 小的往上冒。即：每当两相邻的数比较后发现它们的排序与排序要 求相反时，就将它们互换。

下面是一种改进的冒泡算法，它记录了每一遍扫描后最后下沉数的 位置k，这样可以减少外层循环扫描的次数。

冒泡排序是稳定的。算法时间复杂度O(n2)--[n的平方]

===================================================== */

void bubble_sort(int *x, int n) {

int j, k, h, t;

for (h=n-1; h>0; h=k) /*循环到没有比较范围*/

{

for (j=0, k=0; j

{

if (*(x+j) > *(x+j+1)) /*大的放在后面，小的放到前面*/

{

t = *(x+j);

*(x+j) = *(x+j+1);

*(x+j+1) = t; /*完成交换*/

k = j; /*保存最后下沉的位置。这样k后面的都是排序排好了的。*/

} } } } /*

================================================ 功能：希尔排序

输入：数组名称（也就是数组首地址）、数组中元素个数 ================================================ */ /*

==================================================== 算法思想简单描述：

在直接插入排序算法中，每次插入一个数，使有序序列只增加1个节点， 并且对插入下一个数没有提供任何帮助。如果比较相隔较远距离（称为 增量）的数，使得数移动时能跨过多个元素，则进行一次比较就可能消除 多个元素交换。D.L.shell于1959年在以他名字命名的排序算法中实现 了这一思想。算法先将要排序的一组数按某个增量d分成若干组，每组中 记录的下标相差d.对每组中全部元素进行排序，然后再用一个较小的增量 对它进行，在每组中再进行排序。当增量减到1时，整个要排序的数被分成 一组，排序完成。

下面的函数是一个希尔排序算法的一个实现，初次取序列的一半为增量， 以后每次减半，直到增量为1。

希尔排序是不稳定的。

===================================================== */

void shell_sort(int *x, int n) {

int h, j, k, t;

for (h=n/2; h>0; h=h/2) /*控制增量*/

{

for (j=h; j

{

t = *(x+j);

for (k=j-h; (k>=0 && t<*(x+k)); k-=h) {

*(x+k+h) = *(x+k); }

*(x+k+h) = t; } } } /*

================================================ 功能：快速排序

输入：数组名称（也就是数组首地址）、数组中起止元素的下标 ================================================ */ /*

==================================================== 算法思想简单描述：

快速排序是对冒泡排序的一种本质改进。它的基本思想是通过一趟 扫描后，使得排序序列的长度能大幅度地减少。在冒泡排序中，一次 扫描只能确保最大数值的数移到正确位置，而待排序序列的长度可能只 减少1。快速排序通过一趟扫描，就能确保某个数（以它为基准点吧） 的左边各数都比它小，右边各数都比它大。然后又用同样的方法处理 它左右两边的数，直到基准点的左右只有一个元素为止。它是由 C.A.R.Hoare于1962年提出的。

显然快速排序可以用递归实现，当然也可以用栈化解递归实现。下面的 函数是用递归实现的，有兴趣的朋友可以改成非递归的。

快速排序是不稳定的。最理想情况算法时间复杂度O(nlog2n)，最坏O(n2)

===================================================== */

void quick_sort(int *x, int low, int high) {

int i, j, t;

if (low < high) /*要排序的元素起止下标，保证小的放在左边，大的放在右边。这里以下标为low的元素为基准点*/

{

i = low; j = high;

t = *(x+low); /*暂存基准点的数*/

while (i

{

while (it) /*在右边的只要比基准点大仍放在右边*/ {

j--; /*前移一个位置*/

}

if (i

*(x+i) = *(x+j); /*上面的循环退出：即出现比基准点小的数，替换基准点的数*/ i++; /*后移一个位置，并以此为基准点*/

}

while (i

i++; /*后移一个位置*/

}

if (i

*(x+j) = *(x+i); /*上面的循环退出：即出现比基准点大的数，放到右边*/ j--; /*前移一个位置*/

} }

*(x+i) = t; /*一遍扫描完后，放到适当位置*/

quick_sort(x,low,i-1); /*对基准点左边的数再执行快速排序*/ quick_sort(x,i+1,high); /*对基准点右边的数再执行快速排序*/

} } /*

================================================ 功能：堆排序

输入：数组名称（也就是数组首地址）、数组中元素个数 ================================================

*/ /*

==================================================== 算法思想简单描述：

堆排序是一种树形选择排序，是对直接选择排序的有效改进。 堆的定义如下：具有n个元素的序列（h1,h2,...,hn),当且仅当

满足（hi>=h2i,hi>=2i+1）或（hi<=h2i,hi<=2i+1）(i=1,2,...,n/2) 时称之为堆。在这里只讨论满足前者条件的堆。

由堆的定义可以看出，堆顶元素（即第一个元素）必为最大项。完全二叉树可以 很直观地表示堆的结构。堆顶为根，其它为左子树、右子树。

初始时把要排序的数的序列看作是一棵顺序存储的二叉树，调整它们的存储顺序， 使之成为一个堆，这时堆的根节点的数最大。然后将根节点与堆的最后一个节点 交换。然后对前面(n-1)个数重新调整使之成为堆。依此类推，直到只有两个节点 的堆，并对它们作交换，最后得到有n个节点的有序序列。

从算法描述来看，堆排序需要两个过程，一是建立堆，二是堆顶与堆的最后一个元素 交换位置。所以堆排序有两个函数组成。一是建堆的渗透函数，二是反复调用渗透函数 实现排序的函数。

堆排序是不稳定的。算法时间复杂度O(nlog2n)。

*/ /*

功能：渗透建堆

输入：数组名称（也就是数组首地址）、参与建堆元素的个数、从第几个元素开始 */

void sift(int *x, int n, int s) {

int t, k, j;

t = *(x+s); /*暂存开始元素*/ k = s; /*开始元素下标*/

j = 2*k + 1; /*右子树元素下标*/

while (j

if (j

if (t<*(x+j)) /*调整*/

{

*(x+k) = *(x+j);

k = j; /*调整后，开始元素也随之调整*/

j = 2*k + 1; }

else /*没有需要调整了，已经是个堆了，退出循环。*/ {

break; } }

*(x+k) = t; /*开始元素放到它正确位置*/

} /*

功能：堆排序

输入：数组名称（也就是数组首地址）、数组中元素个数 */

void heap_sort(int *x, int n) {

int i, k, t; int *p;

for (i=n/2-1; i>=0; i--) {

sift(x,n,i); /*初始建堆*/ }

for (k=n-1; k>=1; k--) {

t = *(x+0); /*堆顶放到最后*/ *(x+0) = *(x+k); *(x+k) = t;

sift(x,k,0); /*剩下的数再建堆*/ } }

void main() {

#define MAX 4 int *p, i, a[MAX];

/*录入测试数据*/

p = a;

printf(\for (i=0; i

scanf(\}

printf(\

/*测试选择排序*/

p = a;

select_sort(p,MAX); /**/

/*测试直接插入排序*/ /* p = a;

insert_sort(p,MAX); */

/*测试冒泡排序*/ /* p = a;

insert_sort(p,MAX); */

/*测试快速排序*/ /* p = a;

quick_sort(p,0,MAX-1); */

/*测试堆排序*/ /* p = a;

heap_sort(p,MAX); */

for (p=a, i=0; i

printf(\}

printf(\

system(\}

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ve5x.html