五种C语言非数值计算的常用经典排序算法
引言
排序算法是计算机科学中常见的算法问题。在编程过程中,我们经常需要对一系列数据进行排序以便更好地处理和管理。在C语言中,有许多经典的排序算法可以选择。本文将介绍五种C语言非数值计算的常用经典排序算法。
冒泡排序
冒泡排序(Bubble Sort)是最简单的排序算法之一。它通过比较相邻的元素,并依次交换位置,使较大(或较小)的元素逐渐前(或后)移,从而达到排序的目的。冒泡排序的时间复杂度为O(n^2)。
void bubbleSort(int arr[], int n) {
for (int i = 0; i < n-1; i++) {
for (int j = 0; j < n-i-1; j++) {
if (arr[j] > arr[j+1]) {
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j+1];
arr[j+1] = temp;
}
}
}
}
选择排序
选择排序(Selection Sort)每次将待排序序列中的最小(或最大)元素放到已排序序列的末尾,直到全部元素排序完毕。选择排序的时间复杂度为O(n^2)。
void selectionSort(int arr[], int n) {
for (int i = 0; i < n-1; i++) {
int minIdx = i;
for (int j = i+1; j < n; j++) {
if (arr[j] < arr[minIdx]) {
minIdx = j;
}
}
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[minIdx];
arr[minIdx] = temp;
}
}
插入排序
插入排序(Insertion Sort)每次将一个待排序元素插入到已排序序列中的适当位置,直到全部元素排序完毕。插入排序的时间复杂度为O(n^2)。
void insertionSort(int arr[], int n) {
for (int i = 1; i < n; i++) {
int key = arr[i];
int j = i - 1;
while (j >= 0 && arr[j] > key) {
arr[j + 1] = arr[j];
j--;
}
arr[j + 1] = key;
}
}
快速排序
快速排序(Quick Sort)是一种分治的排序算法。通过选取一个基准元素,将序列分为比基准小的部分和比基准大的部分,然后对这两部分分别进行快速排序,最终得到一个有序序列。快速排序的时间复杂度为O(nlogn)。
int partition(int arr[], int low, int high) {
int pivot = arr[high];
int i = low - 1;
for (int j = low; j <= high - 1; j++) {
if (arr[j] < pivot) {
i++;
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
}
int temp = arr[i + 1];
arr[i + 1] = arr[high];
arr[high] = temp;
return i + 1;
}
void quickSort(int arr[], int low, int high) {
if (low < high) {
int pi = partition(arr, low, high);
quickSort(arr, low, pi - 1);
quickSort(arr, pi + 1, high);
}
}
归并排序
归并排序(Merge Sort)采用分治策略将待排序序列递归地分成两个子序列,分别进行排序,最后将两个有序子序列合并成一个有序序列。归并排序的时间复杂度为O(nlogn)。
void merge(int arr[], int left, int mid, int right) {
int n1 = mid - left + 1;
int n2 = right - mid;
int L[n1], R[n2];
for (int i = 0; i < n1; i++)
L[i] = arr[left + i];
for (int j = 0; j < n2; j++)
R[j] = arr[mid + 1 + j];
int i = 0;
int j = 0;
int k = left;
while (i < n1 && j < n2) {
if (L[i] <= R[j]) {
arr[k] = L[i];
i++;
}
else {
arr[k] = R[j];
j++;
}
k++;
}
while (i < n1) {
arr[k] = L[i];
i++;
k++;
}
while (j < n2) {
arr[k] = R[j];
j++;
k++;
}
}
void mergeSort(int arr[], int left, int right) {
if (left < right) {
int mid = left + (right - left) / 2;
mergeSort(arr, left, mid);
mergeSort(arr, mid + 1, right);
merge(arr, left, mid, right);
}
}
以上就是五种C语言非数值计算的常用经典排序算法,分别是冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序和归并排序。在实际应用中,选择合适的排序算法能够提高程序的效率和性能。