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

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。

相关问题

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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。

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：

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：

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：

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：

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：

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：

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：

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