c语言必会排序算法集（含代码解析）

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作者:大天使维迦

一、冒泡排序

冒泡排序(Bubble Sort)，是一种计算机科学领域的较简单的排序算法。

它重复地走访过要排序的元素列，依次比较两个相邻的元素，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。走访元素的工作是重复地进行直到没有相邻元素需要交换，也就是说该元素列已经排序完成。

代码：

#include <iostream>

using namespace std;

template<typename T>

//整数或浮点数皆可使用

void bubble_sort(T arr[], int len)

{

int i, j; T 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[] = { 61, 17, 29, 22, 34, 60, 72, 21, 50, 1, 62 };

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

bubble_sort(arr, len);

for (int i = 0; i < len; i++)

cout << arr[i] << ' ';

cout << endl;

float arrf[] = { 17.5, 19.1, 0.6, 1.9, 10.5, 12.4, 3.8, 19.7, 1.5, 25.4, 28.6, 4.4, 23.8, 5.4 };

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

bubble_sort(arrf, len);

for (int i = 0; i < len; i++)

cout << arrf[i] << ' ';

return 0;

}

二、快速排序

快速排序(Quicksort)是对冒泡排序的一种改进。

快速排序的思想是：通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。

代码：

#include <iostream>

using namespace std;

void Qsort(int arr[], int low, int high){

if (high <= low) return;

int i = low;

int j = high + 1;

int key = arr[low];

while (true)

{

/*从左向右找比key大的值*/

while (arr[++i] < key)

{

if (i == high){

break;

}

}

/*从右向左找比key小的值*/

while (arr[--j] > key)

{

if (j == low){

break;

}

}

if (i >= j) break;

/*交换i,j对应的值*/

int temp = arr[i];

arr[i] = arr[j];

arr[j] = temp;

}

/*中枢值与j对应值交换*/

int temp = arr[low];

arr[low] = arr[j];

arr[j] = temp;

Qsort(arr, low, j - 1);

Qsort(arr, j + 1, high);

}

int main()

{

int a[] = {57, 68, 59, 52, 72, 28, 96, 33, 24};

Qsort(a, 0, sizeof(a) / sizeof(a[0]) - 1); /*这里原文第三个参数要减1否则内存越界*/

for(int i = 0; i < sizeof(a) / sizeof(a[0]); i++)

{

cout << a[i] << "";

}

return 0;

}

三、合(归)并排序

归并排序(MERGE-SORT)是建立在归并操作上的一种有效的排序算法,该算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一个非常典型的应用。

将已有序的子序列合并，得到完全有序的序列;即先使每个子序列有序，再使子序列段间有序。若将两个有序表合并成一个有序表，称为二路归并。

代码：

#include<iostream>

using namespace std;

void merge(int *data, int start, int mid, int end, int *result)

{

int i, j, k;

i = start;

j = mid + 1; //避免重复比较data[mid]

k = 0;

while (i <= mid && j <= end) //数组data[start,mid]与数组(mid,end]均没有全部归入数组result中去

{

if (data[i] <= data[j]) //如果data[i]小于等于data[j]

result[k++] = data[i++]; //则将data[i]的值赋给result[k]，之后i,k各加一，表示后移一位

else

result[k++] = data[j++]; //否则，将data[j]的值赋给result[k]，j,k各加一

}

while (i <= mid) //表示数组data(mid,end]已经全部归入result数组中去了，而数组data[start,mid]还有剩余

result[k++] = data[i++]; //将数组data[start,mid]剩下的值，逐一归入数组result

while (j <= end) //表示数组data[start,mid]已经全部归入到result数组中去了，而数组(mid,high]还有剩余

result[k++] = data[j++]; //将数组a[mid,high]剩下的值，逐一归入数组result

for (i = 0; i < k; i++) //将归并后的数组的值逐一赋给数组data[start,end]

data[start + i] = result[i]; //注意，应从data[start+i]开始赋值

}

void merge_sort(int *data, int start, int end, int *result)

{

if (start < end)

{

int mid = start + (end-start) / 2; //避免溢出int

merge_sort(data, start, mid, result); //对左边进行排序

merge_sort(data, mid + 1, end, result); //对右边进行排序

merge(data, start, mid, end, result); //把排序好的数据合并

}

}

void amalgamation(int *data1, int *data2, int *result)

{

for (int i = 0; i < 10; i++)

result[i] = data1[i];

for (int i = 0; i < 10; i++)

result[i + 10] = data2[i];

}

int main()

{

int data1[10] = { 1,7,6,4,9,14,19,100,55,10 };

int data2[10] = { 2,6,8,99,45,63,102,556,10,41 };

int *result = new int[20];

int *result1 = new int[20];

amalgamation(data1, data2, result);

for (int i = 0; i < 20; ++i)

cout << result[i] << " ";

cout << endl;

merge_sort(result, 0, 19, result1);

for (int i = 0; i < 20; ++i)

cout << result[i] << " ";

delete[]result;

delete[]result1;

return 0;

}

四、二分查找

代码：

int find(int x,int y,int m) //在[x,y]区间查找关键字等于m的元素下标

{ int head,tail,mid;

head=x;tail=y;mid=((x+y)/2); //取中间元素下标

if(a[mid]==m) return mid; //如果中间元素值为m返回中间元素下标mid

if(head>tail) return 0; //如果x>y，查找失败，返回0

if(m>a[mid]) //如果m比中间元素大，在后半区间查找，返回后半区间查找结果

return find(mid+1,tail);

else //如果m比中间元素小，在前半区间查找，返回后前区间查找结果

return find(head,mid-1);

}