- 使用 C 语言手动实现以下排序算法:冒泡排序、基础堆排序以及斐波那契堆排序,不调用任何库函数。
时间: 2024-10-13 13:04:09 浏览: 46
在C语言中手动实现排序算法需要理解算法的工作原理,并写出相应的代码。以下是三种算法的手动实现:
1. **冒泡排序**:
```c
void bubble_sort(int arr[], int n) {
for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
for (int j = 0; j < n - 1 - i; j++) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
// 交换元素
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
}
```
2. **基础堆排序**:
```c
// 首先构建最大堆
void build_heap(int arr[], int n) {
for (int i = n / 2 - 1; i >= 0; i--)
heapify(arr, n, i);
}
// 主要的堆排序函数
void heap_sort(int arr[], int n) {
build_heap(arr, n);
// 逐出堆顶元素并调整剩余部分成最大堆
for (int i = n - 1; i >= 1; i--) {
// 将根节点与最后一个元素交换
int temp = arr[0];
arr[0] = arr[i];
arr[i] = temp;
// 调整剩余n-1个元素的堆
heapify(arr, i, 0);
}
}
// 堆化操作
void heapify(int arr[], int n, int i) {
int largest = i;
int left = 2 * i + 1;
int right = 2 * i + 2;
if (left < n && arr[left] > arr[largest])
largest = left;
if (right < n && arr[right] > arr[largest])
largest = right;
if (largest != i) {
swap(&arr[i], &arr[largest]);
heapify(arr, n, largest);
}
}
```
3. **斐波那契堆排序**(非典型排序,因为C语言标准库一般不直接提供Fibonacci堆的实现):
Fibonacci堆是一种自平衡数据结构,通常用于实现优先队列。对于排序,虽然可以设计复杂的内部操作来转换为堆排序,但这里并不适合简单的手动实现。实际应用中,如果你需要斐波那契堆,可能会使用第三方库或已经优化过的数据结构库。
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