C语言中有多种排序算法可以实现对数组或链表的排序,常见的排序算法如下:
冒泡排序(Bubble Sort):通过比较相邻的元素,将较大的元素逐步交换到末尾,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;
}
}
}
}
插入排序(Insertion Sort):将数组分为已排序和未排序两部分,每次从未排序部分取一个元素插入到已排序部分的适当位置,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;
}
}
选择排序(Selection Sort):每次从未排序部分选择最小(或最大)的元素,将其与未排序部分的第一个元素交换,时间复杂度为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):选择一个基准元素,将小于基准的元素移动到基准的左侧,大于基准的元素移动到基准的右侧,然后对左右两部分递归地进行快速排序,时间复杂度为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;
}
归并排序(Merge Sort):将数组分割成两个子数组,分别对两个子数组进行递归的归并排序,然后将两个有序子数组合并成一个有序数组,时间复杂度为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