采用顺序存储结构,完成顺序表的创建,实现对顺序表的直接插入排序,快速排序,选择排序,归并排序
时间: 2023-07-12 16:17:27 浏览: 114
数据结构 插入排序、快速排序、选择排序、选择排序
好的,我来依次回答你的问题。
首先,顺序存储结构可以使用数组来实现。创建一个顺序表需要以下几个步骤:
1. 定义顺序表的数据类型。例如,如果要创建一个整型的顺序表,可以定义如下结构体:
```c
#define MAXSIZE 100 // 定义顺序表的最大长度
typedef struct {
int data[MAXSIZE]; // 存储数据的数组
int length; // 当前顺序表的长度
} SqList; // 顺序表类型的别名
```
2. 初始化顺序表。顺序表创建完成后,需要先给它赋初值。一般情况下,可以将顺序表的长度设置为0,表示当前顺序表为空。
```c
void InitList(SqList *L) {
L->length = 0;
}
```
3. 插入元素。在顺序表中插入元素时,需要保证插入后的元素仍然是有序的。这里我们使用直接插入排序、快速排序、选择排序和归并排序四种排序算法来实现。
以下是四种排序算法的具体实现:
1. 直接插入排序
```c
void InsertSort(SqList *L) {
int i, j, tmp;
for (i = 1; i < L->length; i++) {
if (L->data[i] < L->data[i-1]) {
tmp = L->data[i];
for (j = i-1; j >= 0 && L->data[j] > tmp; j--) {
L->data[j+1] = L->data[j];
}
L->data[j+1] = tmp;
}
}
}
```
2. 快速排序
```c
int Partition(SqList *L, int low, int high) {
int pivot = L->data[low];
while (low < high) {
while (low < high && L->data[high] >= pivot) {
high--;
}
L->data[low] = L->data[high];
while (low < high && L->data[low] <= pivot) {
low++;
}
L->data[high] = L->data[low];
}
L->data[low] = pivot;
return low;
}
void QuickSort(SqList *L, int low, int high) {
if (low < high) {
int pivotpos = Partition(L, low, high);
QuickSort(L, low, pivotpos-1);
QuickSort(L, pivotpos+1, high);
}
}
```
3. 选择排序
```c
void SelectSort(SqList *L) {
int i, j, k, tmp;
for (i = 0; i < L->length-1; i++) {
k = i;
for (j = i+1; j < L->length; j++) {
if (L->data[j] < L->data[k]) {
k = j;
}
}
if (k != i) {
tmp = L->data[i];
L->data[i] = L->data[k];
L->data[k] = tmp;
}
}
}
```
4. 归并排序
```c
void Merge(int *a, int *b, int left, int mid, int right) {
int i, j, k;
for (i = left; i <= right; i++) {
b[i] = a[i];
}
i = left;
j = mid + 1;
k = left;
while (i <= mid && j <= right) {
if (b[i] <= b[j]) {
a[k++] = b[i++];
} else {
a[k++] = b[j++];
}
}
while (i <= mid) {
a[k++] = b[i++];
}
while (j <= right) {
a[k++] = b[j++];
}
}
void MergeSort(int *a, int *b, int left, int right) {
if (left < right) {
int mid = (left + right) / 2;
MergeSort(a, b, left, mid);
MergeSort(a, b, mid+1, right);
Merge(a, b, left, mid, right);
}
}
void MergeSortWrapper(SqList *L) {
int b[MAXSIZE];
MergeSort(L->data, b, 0, L->length-1);
}
```
这里为了方便,我们将归并排序单独实现了一个包装函数。
上述四种排序算法都是针对顺序表的直接排序算法。它们的时间复杂度分别为$O(n^2)$、$O(nlogn)$、$O(n^2)$和$O(nlogn)$。如果需要对链式存储结构的线性表进行排序,需要使用其他算法。
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