c语言随机产生 3 组数据，分别有 1000、10000、100000 个待排整数，存入文件， 从文件读入待排数据进行希尔排序，快速排序，堆排序，归并排序，冒泡排序，用clock（）函数统计每种算法的执行时间，并进行分析比较，写的简洁明了正确，分成几个堆来写

在C语言中，你可以按照以下步骤编写程序来生成并排序三种规模的数据，然后计算排序算法的时间：

1. **生成随机数据**：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

void generate_data(int size, char* filename) {
    srand(time(0)); // 初始化随机数种子
    FILE* file = fopen(filename, "w");
    for (int i = 0; i < size; ++i) {
        int num = rand() % size; // 产生[0, size)范围内的随机数
        fprintf(file, "%d ", num); // 写入文件
    }
    fclose(file);
}

// 为每种规模生成数据
void generate_and_sort(int sizes[], const char* base_filename) {
    for (size_t i = 0; i < sizeof(sizes)/sizeof(sizes[0]); ++i) {
        generate_data(sizes[i], base_filename "_" SPRINTF("%zu", sizes[i]) ".txt");
    }
}

2. **读取数据并排序**：

#include <string.h>
#include <sys/time.h> // 使用clock()需要

// 希尔排序、快速排序等函数的原型（你需要实现它们）
void shell_sort(int arr[], int n);
void quick_sort(int arr[], int low, int high);
// ... 其他排序函数的实现

void sort_from_file(const char* filename, int* data, int size) {
    FILE* file = fopen(filename, "r");
    if (!file) {
        perror("Error opening file");
        return;
    }

    rewind(file); // 将文件指针移至开头
    fread(data, size * sizeof(int), 1, file);

    fclose(file);

    clock_t start_time = clock();
    // 根据实际需求选择排序函数
    shell_sort(data, size);
    // 快速排序
    quick_sort(data, 0, size - 1);
    // ... 其他排序函数调用
    clock_t end_time = clock();

    double time_taken = (double)(end_time - start_time) / CLOCKS_PER_SEC;
    printf("Time taken for %s: %.6f seconds\n", filename, time_taken);
}

int main() {
    const int sizes[] = {1000, 10000, 100000};
    generate_and_sort(sizes, "sorted_data");
    
    // 对每个文件进行排序
    for (size_t i = 0; i < sizeof(sizes)/sizeof(sizes[0]); ++i) {
        int* data = malloc(sizes[i] * sizeof(int));
        sort_from_file("sorted_data_" SPRINTF("%zu", sizes[i]) ".txt", data, sizes[i]);
        free(data);
    }

    return 0;
}

3. **分析比较**：
在`main`函数结束后，你可以对比每种排序算法执行的时间，通常情况下，快速排序和归并排序的平均性能较好，而冒泡排序最慢。此外，对于大数组，堆排序也相当高效。不过，由于这涉及到实际运行结果，具体的比较可能需要多次实验和统计。

**相关问题**:
1. 需要详细说明如何实现希尔排序和其他排序算法吗？
2. 如何处理读取文件过程中可能出现的错误？
3. 性能分析部分可以提供更深入的指标吗？例如最好、最差情况下的时间复杂度。