Ⅰ c语言的两种排序
下面是C语言里面常用的三种排序方法,但愿对楼主有帮助,
一、冒泡法(起泡法)
算法要求:用起泡法对10个整数按升序排序。
算法分析:如果有n个数,则要进行n-1趟比较。在第1趟比较中要进行n-1次相邻元素的两两比较,在第j趟比较中要进行n-j次两两比较。比较的顺序从前往后,经过一趟比较后,将最值沉底(换到最后一个元素位置),最大值沉底为升序,最小值沉底为降序。
算法源代码:
# include <stdio.h>
main()
{
int a[10],i,j,t;
printf("Please input 10 numbers: ");
/*输入源数据*/
for(i=0;i<10;i++)
scanf("%d",&a[i]);
/*排序*/
for(j=0;j<9;j++) /*外循环控制排序趟数,n个数排n-1趟*/
for(i=0;i<9-j;i++) /*内循环每趟比较的次数,第j趟比较n-j次*/
if(a[i]>a[i+1]) /*相邻元素比较,逆序则交换*/
{ t=a[i];
a[i]=a[i+1];
a[i+1]=t;
}
/*输出排序结果*/
printf("The sorted numbers: ");
for(i=0;i<10;i++)
printf("%d ",a[i]);
printf("\n");
}
算法特点:相邻元素两两比较,每趟将最值沉底即可确定一个数在结果的位置,确定元素位置的顺序是从后往前,其余元素可能作相对位置的调整。可以进行升序或降序排序。
算法分析:定义n-1次循环,每个数字比较n-j次,比较前一个数和后一个数的大小。然后交换顺序。
二、选择法
算法要求:用选择法对10个整数按降序排序。
算法分析:每趟选出一个最值和无序序列的第一个数交换,n个数共选n-1趟。第i趟假设i为最值下标,然后将最值和i+1至最后一个数比较,找出最值的下标,若最值下标不为初设值,则将最值元素和下标为i的元素交换。
算法源代码:
# include <stdio.h>
main()
{
int a[10],i,j,k,t,n=10;
printf("Please input 10 numbers:");
for(i=0;i<10;i++)
scanf("%d",&a[i]);
for(i=0;i<n-1;i++) /*外循环控制趟数,n个数选n-1趟*/
{
k=i; /*假设当前趟的第一个数为最值,记在k中 */
for(j=i+1;j<n;j++) /*从下一个数到最后一个数之间找最值*/
if(a[k]<a[j]) /*若其后有比最值更大的*/
k=j; /*则将其下标记在k中*/
if(k!=i) /*若k不为最初的i值,说明在其后找到比其更大的数*/
{ t=a[k]; a[k]=a[i]; a[i]=t; } /*则交换最值和当前序列的第一个数*/
}
printf("The sorted numbers: ");
for(i=0;i<10;i++)
printf("%d ",a[i]);
printf("\n");
}
算法特点:每趟是选出一个最值确定其在结果序列中的位置,确定元素的位置是从前往后,而每趟最多进行一次交换,其余元素的相对位置不变。可进行降序排序或升序排序。
算法分析:定义外部n-1次循环,假设第一个为最值,放在参数中,在从下一个数以后找最值若后面有比前面假设的最值更大的就放在k中,然后在对k进行分析。若k部位最初的i值。也就是假设的i不是最值,那么就交换最值和当前序列的第一个数
三、插入法
算法要求:用插入排序法对10个整数进行降序排序。
算法分析:将序列分为有序序列和无序列,依次从无序序列中取出元素值插入到有序序列的合适位置。初始是有序序列中只有第一个数,其余n-1个数组成无序序列,则n个数需进n-1次插入。寻找在有序序列中插入位置可以从有序序列的最后一个数往前找,在未找到插入点之前可以同时向后移动元素,为插入元素准备空间。
算法源代码:
# include <stdio.h>
main()
{
int a[10],i,j,t;
printf("Please input 10 numbers: ");
for(i=0;i<10;i++)
scanf("%d",&a[i]);
for(i=1;i<10;i++) /*外循环控制趟数,n个数从第2个数开始到最后共进行n-1次插入*/
{
t=a[i]; /*将待插入数暂存于变量t中*/
for( j=i-1 ; j>=0 && t>a[j] ; j-- ) /*在有序序列(下标0 ~ i-1)中寻找插入位置*/
a[j+1]=a[j]; /*若未找到插入位置,则当前元素后移一个位置*/
a[j+1]=t; /*找到插入位置,完成插入*/
}
printf("The sorted numbers: ");
for(i=0;i<10;i++)
printf("%d ",a[i]);
printf("\n");
}
算法特点:每趟从无序序列中取出第一个数插入到有序序列的合适位置,元素的最终位置在最后一趟插入后才能确定位置。也可是先用循环查找插入位置(可从前往后或从后往前),再将插入位置之后的元素(有序列中)逐个后移一个位置,最后完成插入。该算法的特点是在寻找插入位置的同时完成元素的移动。因为元素的移动必须从后往前,则可将两个操作结合在一起完成,提高算法效率。仍可进行升序或降序排序。
二、下面是三种排序的概念及其优缺点
冒泡排序
已知一组无序数据a[1]、a[2]、……a[n],需将其按升序排列。首先比较a[1]与a[2]的值,若a[1]大于a[2]则交换两者的值,否则不变。再比较a[2]与a[3]的值,若a[2]大于a[3]则交换两者的值,否则不变。再比较a[3]与a[4],依此类推,最后比较a[n-1]与a[n]的值。这样处理一轮后,a[n]的值一定是这组数据中最大的。再对a[1]~a[n-1]以相同方法处理一轮,则a[n-1]的值一定是a[1]~a[n-1]中最大的。再对a[1]~a[n-2]以相同方法处理一轮,依此类推。共处理n-1轮后a[1]、a[2]、……a[n]就以升序排列了。
优点:稳定,比较次数已知;
缺点:慢,每次只能移动相邻两个数据,移动数据的次数多。
选择排序
已知一组无序数据a[1]、a[2]、……a[n],需将其按升序排列。首先比较a[1]与a[2]的值,若a[1]大于a[2]则交换两者的值,否则不变。再比较a[1]与a[3]的值,若a[1]大于a[3]则交换两者的值,否则不变。再比较a[1]与a[4],依此类推,最后比较a[1]与a[n]的值。这样处理一轮后,a[1]的值一定是这组数据中最小的。再将a[2]与a[3]~a[n]以相同方法比较一轮,则a[2]的值一定是a[2]~a[n]中最小的。再将a[3]与a[4]~a[n]以相同方法比较一轮,依此类推。共处理n-1轮后a[1]、a[2]、……a[n]就以升序排列了。
优点:稳定,比较次数与冒泡排序一样,数据移动次数比冒泡排序少;
缺点:相对之下还是慢。
插入排序
已知一组升序排列数据a[1]、a[2]、……a[n],一组无序数据b[1]、b[2]、……b[m],需将二者合并成一个升序数列。首先比较b[1]与a[1]的值,若b[1]大于a[1],则跳过,比较b[1]与a[2]的值,若b[1]仍然大于a[2],则继续跳过,直到b[1]小于a数组中某一数据a[x],则将a[x]~a[n]分别向后移动一位,将b[1]插入到原来a[x]的位置这就完成了b[1]的插入。b[2]~b[m]用相同方法插入。(若无数组a,可将b[1]当作n=1的数组a)
优点:稳定,快;
缺点:比较次数不一定,比较次数越少,插入点后的数据移动越多,特别是当数据总量庞大的时候,但用链表可以解决这个问题。
Ⅱ C语言冒泡排序法是什么
冒泡排序法,是C语言常用的排序算法之一,意思是对一组数字进行从大到小或者从小到大排序的一种算法。
具体方法是:
相邻数值两两交换。从第一个数值开始,如果相邻两个数的排列顺序与我们的期望不同,则将两个数的位置进行交换(对调);如果其与我们的期望一致,则不用交换。重复这样的过程,一直到最后没有数值需要交换,则排序完成。
C语言常见的排序算法:
1、冒泡排序
基本思想:比较相邻的两个数,如果前者比后者大,则进行交换。每一轮排序结束,选出一个未排序中最大的数放到数组后面。
2、快速排序
基本思想:选取一个基准元素,通常为数组最后一个元素(或者第一个元素)。从前向后遍历数组,当遇到小于基准元素的元素时,把它和左边第一个大于基准元素的元素进行交换。在利用分治策略从已经分好的两组中分别进行以上步骤,直到排序完成。
3、直接插入排序
基本思想:和交换排序不同的是它不用进行交换操作,而是用一个临时变量存储当前值。当前面的元素比后面大时,先把后面的元素存入临时变量,前面元素的值放到后面元素位置,再到最后把其值插入到合适的数组位置。
4、直接选择排序
基本思想:依次选出数组最小的数放到数组的前面。首先从数组的第二个元素开始往后遍历,找出最小的数放到第一个位置。再从剩下数组中找出最小的数放到第二个位置。以此类推,直到数组有序。
以上内容参考 网络-排序算法、网络-c语言冒泡排序
Ⅲ 用C语言编程:用选择法对10个整数排序,10个整数用scanf函数输入
1、打开visual C++ 6.0,准备一个空白的c语言文件,引入头文件,在main函数中定义变量和数组:
Ⅳ C语言实现文件排序
常见排序算法(冒泡,选择,快速)的C语言实现
要实现这几种算法的关键是要熟悉算法的思想。简单的说,冒泡排序,就如名字说的,每经过一轮排序,将最大的数沉到最底部。选择排序的思想是将整个数列,分为有序区和无序区。每轮排序,将无序区里的最小数移入到有序区。快速排序的思想是以一个数为中心,通常这个数是该数列第一个数,将整个数列分为两个部分,一个部分是大于这个数的区域,一个部分是小于这个数的区域。然后再对这两个部分的数列分别排序。如果将数列分为两个部分是通过,一方面从后向前的搜索,另一方面从前向后的搜索来实现的。具体的参考后面的来自网络的文档。
从这几个简单的排序算法上看,有几个特点:
冒泡排序是最简单的,也是最稳定的算法。
选择排序不太稳定,但是效率上较冒泡还是有较大的提升。其实在分析的过程中就能发现,选择排序和冒泡排序相比,中间少了很多的交换过程,和比较的次数,这个应该是时间较少的原因。选择排序能够满足一般的使用。当比较的数超过以万为单位时,选择排序也还是要一点时间的。
快速排序据说是最快的。这个可以从思想上看的出来。,当记录较多的时候,快速排序的比较循环次数比上面2个都要少。但是在具体的实现过程中,并不见得如此。这是因为递归效率的低下导致的。当然,估计在实际使用过的过程,快速排序估计都会使用非递归操作栈的方式来实现。那样应该会效率高伤不少。估计我会在后期出一个快速排序的非递归实现来真正比较它们3个性能。在下面的程序中,可以通过调高N的数字就能看的出来冒泡排序和选择排序性能的差异。在N较小,大概几百的时候,是看不出来的。N较大的的时候,比如N=1000或者N=10000的时候,快速排序的递归实现就会卡死在那里了,出不了结果。
以下是具体的代码:
/*
** 常见排序算法比较
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <windows.h>
#define N 10
#define Demo 1
void BubbleSort(int arr[], int n);
void SelectSort(int arr[], int n);
void QuickSort(int arr[], int n);
void PrintArray(int arr[], int n);
void GenerateArray(int arr[], int n);
int main(int argc, char *argv[])
{
int arr[N];
GenerateArray(arr, N);
#if Demo
printf("Before the bubble sort------------------------\n");
PrintArray(arr, N);
#endif
printf("Start Bubble sort----------------------\n");
clock_t start_time1=clock(); //开始计时
BubbleSort(arr, N);
clock_t end_time1=clock(); // 结束计时
printf("Running time is: %lf ms\n", (double)(end_time1-start_time1)/CLOCKS_PER_SEC*1000); //输出运行时间
#if Demo
printf("After the bubble sort------------------------\n");
PrintArray(arr, N);
#endif
printf("-----------------------------------------------------------\n");
sleep(1000); // 单位是毫秒即千分之一秒
GenerateArray(arr, N);
#if Demo
printf("Before the selection sort------------------------\n");
PrintArray(arr, N);
#endif
printf("Start selection sort----------------------\n");
clock_t start_time2=clock(); //开始计时
SelectSort(arr, N);
clock_t end_time2=clock(); // 结束计时
printf("Running time is: %lf ms\n", (double)(end_time2-start_time2)/CLOCKS_PER_SEC*1000); //输出运行时间
#if Demo
printf("After the selection sort------------------------\n");
PrintArray(arr, N);
#endif
printf("-----------------------------------------------------------\n");
sleep(1000); // 单位是毫秒即千分之一秒
GenerateArray(arr, N);
#if Demo
printf("Before the quick sort------------------------\n");
PrintArray(arr, N);
#endif
printf("Start quick sort----------------------\n");
clock_t start_time3=clock(); //开始计时
QuickSort(arr, N);
clock_t end_time3=clock(); // 结束计时
printf("Running time is: %lf ms\n", (double)(end_time3-start_time3)/CLOCKS_PER_SEC*1000); //输出运行时间
#if Demo
printf("After the quick sort------------------------\n");
PrintArray(arr, N);
#endif
system("PAUSE");
return 0;
}
// 产生随机列表
void GenerateArray(int arr[], int n)
{
int i;
srand((unsigned)time(0));
for(i = 0; i <N; i++)
{
arr[i] = rand(); // 生成随机数 范围在0-32767之间
}
}
// 打印列表
void PrintArray(int arr[], int n)
{
int i = 0;
for(i = 0; i < n; i++)
printf("%6d", arr[i]);
printf("\n");
}
// 经典冒泡排序
void BubbleSort(int arr[], int n)
{
int i = 0, j =0;
for(i = 0; i < n; i++)
for(j = 0; j < n - 1 - i; j++)
{
if(arr[j] > arr[j + 1])
{
arr[j] = arr[j] ^ arr[j+1];
arr[j+1] = arr[j] ^ arr[j+1];
arr[j] = arr[j] ^ arr[j+1];
}
}
}
// 快速排序的递归实现
void QuickSort(int arr[], int n)
{
if(n <= 1)
return;
int i =0 , j = n - 1;
int key = arr[0];
int index = 0;
while(i < j)
{
// 从后向前搜索
while(j > i && arr[j] > key)
j--;
if(j == i)
break;
else
{
//交换 a[j] a[i]
arr[j] = arr[j] ^arr[i];
arr[i] = arr[j] ^arr[i];
arr[j] = arr[j] ^arr[i];
index = j;
}
// 从前向后搜索
while(i < j && arr[i] <key)
i++;
if(i == j)
break;
else
{
// 交换 a[i] a[j]
arr[j] = arr[j] ^arr[i];
arr[i] = arr[j] ^arr[i];
arr[j] = arr[j] ^arr[i];
index = i;
}
}
QuickSort(arr, index);
QuickSort(arr + index + 1, n - 1 - index);
}
// 选择排序
void SelectSort(int arr[], int n)
{
int i, j;
int min;
for(i = 0; i < n - 1; i++)
{
int index = 0;
min = arr[i];
for(j = i + 1; j < n; j++) //找出 i+1 - n 无序区的最小者与arr[i]交换
{
if(arr[j] < min)
{
min = arr[j];
index = j;
}
}
if(index != 0) //表明无序区有比arr[i]小的元素
{
arr[i] = arr[i]^arr[index];
arr[index] = arr[i]^arr[index];
arr[i] = arr[i]^arr[index];
}
}
}
程序里有几点注意的地方:
一,在程序里,交换2个数,我使用了异或来处理。这个可以根据个人喜好。为了避免产生临时变量,可以使用如下几种方式来交换2个数:
a=a^b;
b=a^b;
a=a^b;
或者
a=a+b;
b=a-b;
a=a-b;
使用第二种也挺好的。第一种异或的方式,只适用于,2个数都为int型的,a,b可以正可以负,这个没有关系,但是必须是int类型。
二, sleep()函数是包含在windows.h里面的,要加入 #include <window.h>
三, 关于随机数生成的2个函数 srand()种子发生器函数,还有rand()随机数生成器函数,自己可以参考相关文档。
四, Demo宏来控制是演示还是比较性能用的。当把N调整的很小,比如10的时候,可以设置Demo为1,那样就能打印数组了,可以看到比较前后的情况。当把N调整到很大比如10000的时候,就把Demo设置为0,那样就不打印数组,直接比较性能。
具体的算法文档参考下面的:
冒泡排序
基本概念
冒泡排序(BubbleSort)的基本概念是:依次比较相邻的两个数,将小数放在前面,大数放在后面。即在第一趟:首先比较第1个和第2个数,将小数放前,大数放后。然后比较第2个数和第3个数,将小数放前,大数放后,如此继续,直至比较最后两个数,将小数放前,大数放后。至此第一趟结束,将最大的数放到了最后。在第二趟:仍从第一对数开始比较(因为可能由于第2个数和第3个数的交换,使得第1个数不再小于第2个数),将小数放前,大数放后,一直比较到倒数第二个数(倒数第一的位置上已经是最大的),第二趟结束,在倒数第二的位置上得到一个新的最大数(其实在整个数列中是第二大的数)。如此下去,重复以上过程,直至最终完成排序。
由于在排序过程中总是小数往前放,大数往后放,相当于气泡往上升,所以称作冒泡排序。
用二重循环实现,外循环变量设为i,内循环变量设为j。外循环重复9次,内循环依次重复9,8,...,1次。每次进行比较的两个元素都是与内循环j有关的,它们可以分别用a[j]和a[j+1]标识,i的值依次为1,2,...,9,对于每一个i, j的值依次为1,2,...10-i。
产生
在许多程序设计中,我们需要将一个数列进行排序,以方便统计,而冒泡排序一直由于其简洁的思想方法而倍受青睐。
排序过程
设想被排序的数组R[1..N]垂直竖立,将每个数据元素看作有重量的气泡,根据轻气泡不能在重气泡之下的原则,从下往上扫描数组R,凡扫描到违反本原则的轻气泡,就使其向上"漂浮",如此反复进行,直至最后任何两个气泡都是轻者在上,重者在下为止。
算法示例
A[0] 、 A[1]、 A[2]、 A[3]、 A[4]、 A[5]、 A[6]:
49 38 65 97 76 13 27
第一趟冒泡排序过程
38 49 65 97 76 13 27
38 49 65 97 76 13 27
38 49 65 97 76 13 27
38 49 65 76 97 13 27
38 49 65 76 13 97 27
38 49 65 76 13 27 97 – 这是第一趟冒泡排序完的结果
第二趟也是重复上面的过程,只不过不需要比较最后那个数97,因为它已经是最大的
38 49 65 13 27 76 97 – 这是结果
第三趟继续重复,但是不需要比较倒数2个数了
38 49 13 27 65 76 97
….
选择排序
基本思想
n个记录的文件的直接选择排序可经过n-1趟直接选择排序得到有序结果:
①初始状态:无序区为R[1..n],有序区为空。
②第1趟排序
在无序区R[1..n]中选出关键字最小的记录R[k],将它与无序区的第1个记录R[1]交换,使R[1..1]和R[2..n]分别变为记录个数增加1个的新有序区和记录个数减少1个的新无序区。
……
③第i趟排序
第i趟排序开始时,当前有序区和无序区分别为R[1..i-1]和R(1≤i≤n-1)。该趟排序从当前无序区中选出关键字最小的记录 R[k],将它与无序区的第1个记录R交换,使R[1..i]和R分别变为记录个数增加1个的新有序区和记录个数减少1个的新无序区。
这样,n个记录的文件的直接选择排序可经过n-1趟直接选择排序得到有序结果。
常见的选择排序细分为简单选择排序、树形选择排序(锦标赛排序)、堆排序。上述算法仅是简单选择排序的步骤。
排序过程
A[0] 、 A[1]、 A[2]、 A[3]、 A[4]、 A[5]、 A[6]:
49 38 65 97 76 13 27
第一趟排序后 13 [38 65 97 76 49 27]
第二趟排序后 13 27 [65 97 76 49 38]
第三趟排序后 13 27 38 [97 76 49 65]
第四趟排序后 13 27 38 49 [76 97 65]
第五趟排序后 13 27 38 49 65 [97 76]
第六趟排序后 13 27 38 49 65 76 [97]
最后排序结果 13 27 38 49 49 65 76 97
快速排序算法
算法过程
设要排序的数组是A[0]……A[N-1],首先任意选取一个数据(通常选用第一个数据)作为关键数据,然后将所有比它小的数都放到它前面,所有比它大的数都放到它后面,这个过程称为一趟快速排序。一趟快速排序的算法是:
1)设置两个变量I、J,排序开始的时候:I=0,J=N-1;
2)以第一个数组元素作为关键数据,赋值给key,即 key=A[0];
3)从J开始向前搜索,即由后开始向前搜索(J=J-1),找到第一个小于key的值A[J],并与A[I]交换;
4)从I开始向后搜索,即由前开始向后搜索(I=I+1),找到第一个大于key的A[I],与A[J]交换;
5)重复第3、4、5步,直到 I=J; (3,4步是在程序中没找到时候j=j-1,i=i+1,直至找到为止。找到并交换的时候i, j指针位置不变。另外当i=j这过程一定正好是i+或j+完成的最后另循环结束)
例如:待排序的数组A的值分别是:(初始关键数据:X=49) 注意关键X永远不变,永远是和X进行比较,无论在什么位子,最后的目的就是把X放在中间,小的放前面大的放后面。
A[0] 、 A[1]、 A[2]、 A[3]、 A[4]、 A[5]、 A[6]:
49 38 65 97 76 13 27
进行第一次交换后: 27 38 65 97 76 13 49
( 按照算法的第三步从后面开始找)
进行第二次交换后: 27 38 49 97 76 13 65
( 按照算法的第四步从前面开始找>X的值,65>49,两者交换,此时:I=3 )
进行第三次交换后: 27 38 13 97 76 49 65
( 按照算法的第五步将又一次执行算法的第三步从后开始找
进行第四次交换后: 27 38 13 49 76 97 65
( 按照算法的第四步从前面开始找大于X的值,97>49,两者交换,此时:I=4,J=6 )
此时再执行第三步的时候就发现I=J,从而结束一趟快速排序,那么经过一趟快速排序之后的结果是:27 38 13 49 76 97 65,即所以大于49的数全部在49的后面,所以小于49的数全部在49的前面。
快速排序就是递归调用此过程——在以49为中点分割这个数据序列,分别对前面一部分和后面一部分进行类似的快速排序,从而完成全部数据序列的快速排序,最后把此数据序列变成一个有序的序列,根据这种思想对于上述数组A的快速排序的全过程如图6所示:
初始状态 {49 38 65 97 76 13 27}
进行一次快速排序之后划分为 {27 38 13} 49 {76 97 65}
分别对前后两部分进行快速排序 {27 38 13} 经第三步和第四步交换后变成 {13 27 38} 完成排序。
{76 97 65} 经第三步和第四步交换后变成 {65 76 97} 完成排序。