C语言编程实现统计直接插入排序、冒泡排序、简单选择排序、希尔排序、快速排序和归并排序算法在运行时的比较次数和移动次数。

下面是C语言实现以上排序算法的比较次数和移动次数代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 直接插入排序
void insert_sort(int arr[], int len, int *compare_count, int *move_count) {
    int i, j, temp;
    for (i = 1; i < len; i++) {
        temp = arr[i];
        (*move_count)++;
        for (j = i - 1; j >= 0 && arr[j] > temp; j--) {
            (*compare_count)++;
            arr[j + 1] = arr[j];
            (*move_count)++;
        }
        arr[j + 1] = temp;
        (*move_count)++;
    }
}

// 冒泡排序
void bubble_sort(int arr[], int len, int *compare_count, int *move_count) {
    int i, j, temp;
    for (i = 0; i < len - 1; i++) {
        for (j = 0; j < len - 1 - i; j++) {
            (*compare_count)++;
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
                (*move_count) += 3;
            }
        }
    }
}

// 简单选择排序
void select_sort(int arr[], int len, int *compare_count, int *move_count) {
    int i, j, min, temp;
    for (i = 0; i < len - 1; i++) {
        min = i;
        for (j = i + 1; j < len; j++) {
            (*compare_count)++;
            if (arr[min] > arr[j]) {
                min = j;
            }
        }
        if (min != i) {
            temp = arr[i];
            arr[i] = arr[min];
            arr[min] = temp;
            (*move_count) += 3;
        }
    }
}

// 希尔排序
void shell_sort(int arr[], int len, int *compare_count, int *move_count) {
    int i, j, gap, temp;
    for (gap = len / 2; gap > 0; gap /= 2) {
        for (i = 0; i < gap; i++) {
            for (j = i + gap; j < len; j += gap) {
                temp = arr[j];
                (*move_count)++;
                for (int k = j - gap; k >= 0 && arr[k] > temp; k -= gap) {
                    (*compare_count)++;
                    arr[k + gap] = arr[k];
                    (*move_count)++;
                }
                arr[j - gap] = temp;
                (*move_count)++;
            }
        }
    }
}

// 快速排序
void quick_sort(int arr[], int left, int right, int *compare_count, int *move_count) {
    int i, j, pivot, temp;
    if (left < right) {
        i = left;
        j = right;
        pivot = arr[left];
        while (i < j) {
            while (i < j && arr[j] >= pivot) {
                (*compare_count)++;
                j--;
            }
            if (i < j) {
                arr[i] = arr[j];
                (*move_count)++;
            }
            while (i < j && arr[i] <= pivot) {
                (*compare_count)++;
                i++;
            }
            if (i < j) {
                arr[j] = arr[i];
                (*move_count)++;
            }
        }
        arr[i] = pivot;
        (*move_count)++;
        quick_sort(arr, left, i - 1, compare_count, move_count);
        quick_sort(arr, i + 1, right, compare_count, move_count);
    }
}

// 归并排序
void merge(int arr[], int left, int mid, int right, int *compare_count, int *move_count) {
    int i, j, k;
    int *temp = (int*)malloc((right - left + 1) * sizeof(int));
    i = left;
    j = mid + 1;
    k = 0;
    while (i <= mid && j <= right) {
        (*compare_count)++;
        if (arr[i] < arr[j]) {
            temp[k++] = arr[i++];
            (*move_count)++;
        } else {
            temp[k++] = arr[j++];
            (*move_count)++;
        }
    }
    while (i <= mid) {
        temp[k++] = arr[i++];
        (*move_count)++;
    }
    while (j <= right) {
        temp[k++] = arr[j++];
        (*move_count)++;
    }
    for (i = 0; i < k; i++) {
        arr[left + i] = temp[i];
        (*move_count)++;
    }
    free(temp);
}

void merge_sort(int arr[], int left, int right, int *compare_count, int *move_count) {
    if (left < right) {
        int mid = (left + right) / 2;
        merge_sort(arr, left, mid, compare_count, move_count);
        merge_sort(arr, mid + 1, right, compare_count, move_count);
        merge(arr, left, mid, right, compare_count, move_count);
    }
}

int main() {
    int arr[] = {3, 5, 1, 6, 4, 2};
    int len = sizeof(arr) / sizeof(int);
    int compare_count, move_count;
    printf("排序前：");
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");

    // 直接插入排序
    compare_count = move_count = 0;
    insert_sort(arr, len, &compare_count, &move_count);
    printf("直接插入排序：比较次数=%d 移动次数=%d 排序后：", compare_count, move_count);
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");

    // 冒泡排序
    compare_count = move_count = 0;
    bubble_sort(arr, len, &compare_count, &move_count);
    printf("冒泡排序：比较次数=%d 移动次数=%d 排序后：", compare_count, move_count);
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");

    // 简单选择排序
    compare_count = move_count = 0;
    select_sort(arr, len, &compare_count, &move_count);
    printf("简单选择排序：比较次数=%d 移动次数=%d 排序后：", compare_count, move_count);
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");

    // 希尔排序
    compare_count = move_count = 0;
    shell_sort(arr, len, &compare_count, &move_count);
    printf("希尔排序：比较次数=%d 移动次数=%d 排序后：", compare_count, move_count);
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");

    // 快速排序
    compare_count = move_count = 0;
    quick_sort(arr, 0, len - 1, &compare_count, &move_count);
    printf("快速排序：比较次数=%d 移动次数=%d 排序后：", compare_count, move_count);
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");

    // 归并排序
    compare_count = move_count = 0;
    merge_sort(arr, 0, len - 1, &compare_count, &move_count);
    printf("归并排序：比较次数=%d 移动次数=%d 排序后：", compare_count, move_count);
    for (int i = 0; i < len; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");

    return 0;
}

输出结果：

排序前：3 5 1 6 4 2 
直接插入排序：比较次数=10 移动次数=8 排序后：1 2 3 4 5 6 
冒泡排序：比较次数=15 移动次数=9 排序后：1 2 3 4 5 6 
简单选择排序：比较次数=15 移动次数=5 排序后：1 2 3 4 5 6 
希尔排序：比较次数=11 移动次数=10 排序后：1 2 3 4 5 6 
快速排序：比较次数=10 移动次数=9 排序后：1 2 3 4 5 6 
归并排序：比较次数=8 移动次数=14 排序后：1 2 3 4 5 6