C語言中有多種排序算法可以實現對數組或鏈表的排序,常見的排序算法如下:
冒泡排序(Bubble Sort):通過比較相鄰的元素,將較大的元素逐步交換到末尾,時間復雜度為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;
}
}
}
}
插入排序(Insertion Sort):將數組分為已排序和未排序兩部分,每次從未排序部分取一個元素插入到已排序部分的適當位置,時間復雜度為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;
}
}
選擇排序(Selection Sort):每次從未排序部分選擇最小(或最大)的元素,將其與未排序部分的第一個元素交換,時間復雜度為O(n^2)。
void selectionSort(int arr[], int n) {
for (int i = 0; i < n-1; i++) {
int minIndex = i;
for (int j = i+1; j < n; j++) {
if (arr[j] < arr[minIndex]) {
minIndex = j;
}
}
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[minIndex];
arr[minIndex] = temp;
}
}
快速排序(Quick Sort):選擇一個基準元素,將小于基準的元素移動到基準的左側,大于基準的元素移動到基準的右側,然后對左右兩部分遞歸地進行快速排序,時間復雜度為O(nlogn)。
void quickSort(int arr[], int low, int high) {
if (low < high) {
int pivot = partition(arr, low, high);
quickSort(arr, low, pivot-1);
quickSort(arr, pivot+1, high);
}
}
int partition(int arr[], int low, int high) {
int pivot = arr[high];
int i = low - 1;
for (int j = low; j < high; 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;
}
歸并排序(Merge Sort):將數組分割成兩個子數組,分別對兩個子數組進行遞歸的歸并排序,然后將兩個有序子數組合并成一個有序數組,時間復雜度為O(nlogn)。
void mergeSort(int arr[], int left, int right) {
if (left < right) {
int mid = (left + right) / 2;
mergeSort(arr, left, mid);
mergeSort(arr, mid+1, right);
merge(arr, left, mid, right);
}
}
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