编写程序实现简单选择排序、堆排序（或归并排序），进行比较分析。

好的，我可以为您解答这个问题。下面是简单选择排序、堆排序和归并排序的实现代码以及它们的比较分析。

1. 简单选择排序

简单选择排序是一种基础的排序算法，其原理是每次从未排序的部分中选取最小的元素，然后放到已排序部分的末尾。

实现代码：

void selectionSort(int arr[], int n) {
    int i, j, min_idx;
    for (i = 0; i < n-1; i++) {
        min_idx = i;
        for (j = i+1; j < n; j++)
            if (arr[j] < arr[min_idx])
                min_idx = j;
        swap(&arr[min_idx], &arr[i]);
    }
}

时间复杂度：O(n^2)

空间复杂度：O(1)

2. 堆排序

堆排序是一种利用堆这种数据结构进行排序的算法。可以分为两步，第一步是将数组构建成一个大根堆（或小根堆），第二步是依次取出堆顶元素（最大值或最小值），并重新调整堆。

实现代码：

void heapify(int arr[], int n, int i) {
    int largest = i;
    int l = 2*i + 1;
    int r = 2*i + 2;
 
    if (l < n && arr[l] > arr[largest])
        largest = l;
 
    if (r < n && arr[r] > arr[largest])
        largest = r;
 
    if (largest != i) {
        swap(&arr[i], &arr[largest]);
        heapify(arr, n, largest);
    }
}
 
void heapSort(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--) {
        swap(&arr[0], &arr[i]);
        heapify(arr, i, 0);
    }
}

时间复杂度：O(nlogn)

空间复杂度：O(1)

3. 归并排序

归并排序采用分治的思想，将待排序数组不断分成两个子数组，直到每个子数组只有一个元素，然后将两个有序的子数组合并成一个有序的数组，直到整个数组有序。

实现代码：

void merge(int arr[], int l, int m, int r) {
    int i, j, k;
    int n1 = m - l + 1;
    int n2 = r - m;
 
    int L[n1], R[n2];
 
    for (i = 0; i < n1; i++)
        L[i] = arr[l + i];
    for (j = 0; j < n2; j++)
        R[j] = arr[m + 1 + j];
 
    i = 0;
    j = 0;
    k = l;
    while (i < n1 && j < n2) {
        if (L[i] <= R[j]) {
            arr[k] = L[i];
            i++;
        }
        else {
            arr[k] = R[j];
            j++;
        }
        k++;
    }
 
    while (i < n1) {
        arr[k] = L[i];
        i++;
        k++;
    }
 
    while (j < n2) {
        arr[k] = R[j];
        j++;
        k++;
    }
}
 
void mergeSort(int arr[], int l, int r) {
    if (l < r) {
        int m = l+(r-l)/2;
 
        mergeSort(arr, l, m);
        mergeSort(arr, m+1, r);
 
        merge(arr, l, m, r);
    }
}

时间复杂度：O(nlogn)

空间复杂度：O(n)

比较分析：

从时间复杂度和空间复杂度上来看，归并排序是三种算法中最优秀的，但是在实际应用中，堆排序也比较常用，因为它的空间复杂度比归并排序低，而且常数项也比较小。简单选择排序的时间复杂度和空间复杂度都比较高，不适合处理大规模数据。