希尔排序 快速排序 归并排序 堆排序 计数排序 桶排序 基数排序

时间: 2023-05-26 09:06:26 浏览: 97
希尔排序(Shell Sort): 将一个数组按照一定的增量(例如每隔h个元素进行一次比较和交换)进行排序,从而可以减小数组中的逆序对数量,提高后续的排序效率。 快速排序(Quick Sort): 选择一个基准值(通常选择头部或尾部元素),将数组分成两个部分,一部分小于基准值,一部分大于基准值,对于这两个部分分别进行快速排序,直到分块后的数组大小小于等于1。 归并排序(Merge Sort): 将一个数组按照二分法的思想递归地分成两个数组,直到分块后的数组大小为1,然后不断地将这些分成的小数组进行排序合并,最终得到有序数组。 堆排序(Heap Sort): 使用堆这种数据结构进行排序,将一个数组看成一个大顶堆或小顶堆,不断地和顶端的元素交换,从而得到有序数组。 计数排序(Counting Sort): 将一组数据按照大小进行计数,得到每个元素之前有多少个元素小于它,然后按照这个顺序将这些数据放入一个新的数组中。 桶排序(Bucket Sort): 将一组数据按照大小划分成多个桶,桶内元素按照大小排序,最终合并所有桶的元素得到有序数组。 基数排序(Radix Sort): 将一组数据按照位数进行排序,先按照个位数排序,然后按照十位数排序,以此类推,直到最高位排序完成,得到有序数组。
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希尔排序 快速排序 归并排序 堆排序 计数排序 桶排序 基数排序代码实现举例

希尔排序: ```python def shell_sort(arr): n = len(arr) gap = n // 2 while gap > 0: for i in range(gap, n): temp = arr[i] j = i while j >= gap and arr[j-gap] > temp: arr[j] = arr[j-gap] j -= gap arr[j] = temp gap //= 2 return arr ``` 快速排序: ```python def quick_sort(arr): if len(arr) <= 1: return arr pivot = arr[len(arr) // 2] left = [x for x in arr if x < pivot] middle = [x for x in arr if x == pivot] right = [x for x in arr if x > pivot] return quick_sort(left) + middle + quick_sort(right) ``` 归并排序: ```python def merge_sort(arr): if len(arr) <= 1: return arr mid = len(arr) // 2 left = merge_sort(arr[:mid]) right = merge_sort(arr[mid:]) return merge(left, right) def merge(left, right): result = [] i, j = 0, 0 while i < len(left) and j < len(right): if left[i] < right[j]: result.append(left[i]) i += 1 else: result.append(right[j]) j += 1 result += left[i:] result += right[j:] return result ``` 堆排序: ```python def heapify(arr, n, i): largest = i l = 2 * i + 1 r = 2 * i + 2 if l < n and arr[i] < arr[l]: largest = l if r < n and arr[largest] < arr[r]: largest = r if largest != i: arr[i],arr[largest] = arr[largest],arr[i] heapify(arr, n, largest) def heap_sort(arr): n = len(arr) for i in range(n//2 - 1, -1, -1): heapify(arr, n, i) for i in range(n-1, 0, -1): arr[i], arr[0] = arr[0], arr[i] heapify(arr, i, 0) return arr ``` 计数排序: ```python def counting_sort(arr): max_value = max(arr) counts = [0] * (max_value + 1) result = [0] * len(arr) for x in arr: counts[x] += 1 for i in range(1, max_value + 1): counts[i] += counts[i-1] for i in range(len(arr)): result[counts[arr[i]] - 1] = arr[i] counts[arr[i]] -= 1 return result ``` 桶排序: ```python def bucket_sort(arr): max_value = max(arr) bucket_size = max_value // 10 num_buckets = max_value // bucket_size + 1 buckets = [[] for _ in range(num_buckets)] for x in arr: buckets[x // bucket_size].append(x) result = [] for bucket in buckets: result.extend(sorted(bucket)) return result ``` 基数排序: ```python def radix_sort(arr): max_value = max(arr) digit_count = len(str(max_value)) for digit in range(digit_count): buckets = [[] for _ in range(10)] for x in arr: bucket_index = (x // (10 ** digit)) % 10 buckets[bucket_index].append(x) arr = [] for bucket in buckets: arr.extend(bucket) return arr ```

请用C语言分别实现 冒泡排序 选择排序 插入排序 希尔排序 快速排序 归并排序 堆排序 计数排序 桶排序 基数排序

好的,以下是C语言实现各种排序方法的代码示例: 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 - i - 1; j++) { if (arr[j] > arr[j + 1]) { int temp = arr[j]; arr[j] = arr[j + 1]; arr[j + 1] = temp; } } } } ``` 2. 选择排序 ``` c void selection_sort(int arr[], int n) { for (int i = 0; i < n - 1; i++) { int min_index = i; for (int j = i + 1; j < n; j++) { if (arr[j] < arr[min_index]) { min_index = j; } } int temp = arr[i]; arr[i] = arr[min_index]; arr[min_index] = temp; } } ``` 3. 插入排序 ``` c void insertion_sort(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; } } ``` 4. 希尔排序 ``` c void shell_sort(int arr[], int n) { for (int gap = n / 2; gap > 0; gap /= 2) { for (int i = gap; i < n; i++) { int temp = arr[i]; int j; for (j = i; j >= gap && arr[j - gap] > temp; j -= gap) { arr[j] = arr[j - gap]; } arr[j] = temp; } } } ``` 5. 快速排序 ``` c void quick_sort(int arr[], int left, int right) { if (left < right) { int pivot = partition(arr, left, right); quick_sort(arr, left, pivot - 1); quick_sort(arr, pivot + 1, right); } } int partition(int arr[], int left, int right) { int pivot = arr[right]; int i = left - 1; for (int j = left; j < right; 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[right]; arr[right] = temp; return i + 1; } ``` 6. 归并排序 ``` c void merge_sort(int arr[], int left, int right) { if (left < right) { int mid = left + (right - left) / 2; merge_sort(arr, left, mid); merge_sort(arr, mid + 1, right); merge(arr, left, mid, right); } } void merge(int arr[], int left, int mid, int right) { int i = left, j = mid + 1, k = 0; int temp[right - left + 1]; while (i <= mid && j <= right) { if (arr[i] < arr[j]) { temp[k++] = arr[i++]; } else { temp[k++] = arr[j++]; } } while (i <= mid) { temp[k++] = arr[i++]; } while (j <= right) { temp[k++] = arr[j++]; } for (int m = left, n = 0; m <= right; m++, n++) { arr[m] = temp[n]; } } ``` 7. 堆排序 ``` c void heap_sort(int arr[], int n) { for (int i = n / 2 - 1; i >= 0; i--) { heapify(arr, n, i); } for (int i = n - 1; i > 0; i--) { int temp = arr[0]; arr[0] = arr[i]; arr[i] = temp; heapify(arr, i, 0); } } 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) { int temp = arr[i]; arr[i] = arr[largest]; arr[largest] = temp; heapify(arr, n, largest); } } ``` 8. 计数排序 ``` c void counting_sort(int arr[], int n) { int max = arr[0], min = arr[0]; for (int i = 1; i < n; i++) { if (arr[i] > max) { max = arr[i]; } if (arr[i] < min) { min = arr[i]; } } int count[max - min + 1]; memset(count, 0, sizeof(count)); for (int i = 0; i < n; i++) { count[arr[i] - min]++; } for (int i = 1; i < max - min + 1; i++) { count[i] += count[i - 1]; } int temp[n]; for (int i = n - 1; i >= 0; i--) { temp[--count[arr[i] - min]] = arr[i]; } for (int i = 0; i < n; i++) { arr[i] = temp[i]; } } ``` 9. 桶排序 ``` c void bucket_sort(int arr[], int n) { int max = arr[0], min = arr[0]; for (int i = 1; i < n; i++) { if (arr[i] > max) { max = arr[i]; } if (arr[i] < min) { min = arr[i]; } } int bucket_num = (max - min) / n + 1; int bucket[bucket_num][n]; int bucket_count[bucket_num]; memset(bucket_count, 0, sizeof(bucket_count)); for (int i = 0; i < n; i++) { int index = (arr[i] - min) / n; bucket[index][bucket_count[index]] = arr[i]; bucket_count[index]++; } int k = 0; for (int i = 0; i < bucket_num; i++) { if (bucket_count[i] > 0) { insertion_sort(bucket[i], bucket_count[i]); for (int j = 0; j < bucket_count[i]; j++) { arr[k++] = bucket[i][j]; } } } } ``` 10. 基数排序 ``` c void radix_sort(int arr[], int n) { int max = arr[0]; for (int i = 1; i < n; i++) { if (arr[i] > max) { max = arr[i]; } } for (int exp = 1; max / exp > 0; exp *= 10) { counting_sort_by_digit(arr, n, exp); } } void counting_sort_by_digit(int arr[], int n, int exp) { int count[10]; memset(count, 0, sizeof(count)); for (int i = 0; i < n; i++) { count[(arr[i] / exp) % 10]++; } for (int i = 1; i < 10; i++) { count[i] += count[i - 1]; } int temp[n]; for (int i = n - 1; i >= 0; i--) { temp[--count[(arr[i] / exp) % 10]] = arr[i]; } for (int i = 0; i < n; i++) { arr[i] = temp[i]; } } ``` 以上是C语言实现各种排序方法的代码示例,可以根据具体的需求进行选择。

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