C C 學習 9 C C 優化排序

說明：常見的排序演算法都是比較排序，非比較排序包括計數排序、桶排序和基數排序，非比較排序對資料有要求，因為資料本身包含了定位特徵，所有才能不通過比較來確定元素的位置。比較排序的時間複雜度通常為o(n2)或者o(nlogn)，比較排序的時間複雜度下界就是o(nlogn)，而非比較排序的時間複雜度可以達到o(n)，但是都需要額外的空間開銷。本文將介紹的是各種比較排序演算法：

一. 各種排序演算法的比較

：

二. 未優化的冒泡選擇排序法

1.選擇排序法

1
void sortlist1(int *arr,int n)
2 13 }
14 }
15 }

2.氣泡排序法

1
void sortlist2(int *arr,int n)
2 13 }
14 }
15 }

三.優化冒泡選擇兩種排序方法1.選擇排序法的優化（以從小到大的排列順序為例）

從上面的**可知，選擇排序法的思想是讓第 i（i 從0開始）個元素分別與其後面的每個元素進行比較，當比較結果為大於時，就進行交換，這樣比較一輪下來，第i個元素成了此輪比較中的最小元素，再繼續比較完所有輪，就實現了陣列從小到大的排列。這樣的排列使得選擇排序法的交換次數過於多，降低了排序效率。所以，對選擇排序法的優化方案就是：比而不換，記錄下標！

1
void sortlist(int *p,int n)
2 11
if(idx != i)
12 
17 }
18 }

如上**，每次內重迴圈之後，idx記錄本次迴圈中比較的最小值或最大值（此處為最小值），若idx != i,則說明 i 並不是這次比較的最大或最小值,則進行交換，結束本次迴圈。

2.氣泡排序法優化（以從小到大為例）

氣泡排序法的思想是每輪用第 j（j從0開始）個元素與第 j+1個元素進行比較，如果大於則交換；這樣一輪下來，最大的元素就像冒泡一樣到了最後，這樣繼續比較完所有輪，就實現了冒泡從小到大排序。由此可見，對於氣泡排序法，當某一輪中沒有發生過元素的交換時，則表明整個元素序列已經有序了，從而不需要在比較下去。因此，氣泡排序的優化方案為：序而不排。

1
void sortlist2(int *p,int n)
2 16 }
17if(flag == 0)
18break;
19 }
20 }

如果在乙個內迴圈之內,都為有序排列,即沒發生過交換事件，則標誌flag為0，直接退出迴圈。

四. 快速排序

排序思想：對一組元素，選取第乙個元素為比較基數，然後其他元素與他進行比較，比它大的放右邊，比它小的放左邊，一輪完成，該元素左邊都是比它自身小的，右邊都是比它大的；然後分別對剛才基數左邊和右邊的元素重複上述操作，直至排序完成。

1
void sortlist3(int *p,int low,int high)
2 18 p[h] = middle;
19 sortlist3(p,low,h-1);
20 sortlist3(p,h+1,high);
21 }
22 }

其中 p 為陣列名，low為陣列起始位址 0，high 為陣列的元素個數減1。

五.插入排序法

1
void insertsort(int arr,int length,int beg = 0,int step = 1
) 10 arr[temp] =temparr;11}
12}13 }

六.希爾排序法

1
void shellsort(int arr,int
length) 
14 }

七. 歸併排序法

1
/*合併兩個有序陣列*/2
void unionarray(int arr,int beg,int mid,int end,int*p) 16}
17for(int i = beg;i<=end;i++)
18 arr[i] = p[i-beg];19}
20/*
歸併排序
*/21
void guibingsort(int arr,int beg,int end,int *p)

八. 堆排序

1
/*交換陣列兩個元素*/2
void swap(int arr,int a,int
b) 7
/*大頂堆維護*/8
void heapadjust(int arr,int pos,int
_size) 20}
21/*
堆排序主程式
*/22
void heapsort(int arr,int
_size) 
29 }

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