用c语言编写实现顺序表的简单排序、直接插入排序、冒泡排序 快速排序、两路合并排序以及堆排序
时间: 2023-11-24 14:07:38 浏览: 130
直接插入、折半插入、冒泡、快速、简单选择等排序方法 用c语言实现
下面是C语言实现的顺序表简单排序、直接插入排序、冒泡排序、快速排序、两路合并排序以及堆排序的代码示例。
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#define MAXSIZE 100 // 定义数组的最大长度
typedef struct {
int data[MAXSIZE]; // 存储数据的数组
int length; // 数组的长度
} SqList;
/**
* 交换两个元素的值
*/
void swap(int *a, int *b) {
int temp = *a;
*a = *b;
*b = temp;
}
/**
* 初始化顺序表,随机生成n个元素
*/
void initList(SqList *L, int n) {
if (n > MAXSIZE) {
printf("n is too large!\n");
exit(EXIT_FAILURE);
}
srand(time(NULL)); // 用当前时间作为随机种子
for (int i = 0; i < n; i++) {
L->data[i] = rand() % 100; // 随机生成0~99之间的整数
}
L->length = n;
}
/**
* 输出顺序表元素
*/
void printList(SqList L) {
for (int i = 0; i < L.length; i++) {
printf("%d ", L.data[i]);
}
printf("\n");
}
/**
* 简单排序
*/
void simpleSort(SqList *L) {
for (int i = 0; i < L->length; i++) {
for (int j = i + 1; j < L->length; j++) {
if (L->data[i] > L->data[j]) {
swap(&L->data[i], &L->data[j]);
}
}
}
}
/**
* 直接插入排序
*/
void insertSort(SqList *L) {
int i, j, temp;
for (i = 1; i < L->length; i++) {
if (L->data[i] < L->data[i - 1]) {
temp = L->data[i];
for (j = i - 1; j >= 0 && L->data[j] > temp; j--) {
L->data[j + 1] = L->data[j];
}
L->data[j + 1] = temp;
}
}
}
/**
* 冒泡排序
*/
void bubbleSort(SqList *L) {
for (int i = 0; i < L->length; i++) {
for (int j = 0; j < L->length - i - 1; j++) {
if (L->data[j] > L->data[j + 1]) {
swap(&L->data[j], &L->data[j + 1]);
}
}
}
}
/**
* 快速排序
*/
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);
}
}
/**
* 两路合并排序
*/
void merge(int *arr, int left, int mid, int right) {
int len = right - left + 1; // 待合并数组的长度
int *temp = (int *)malloc(len * sizeof(int)); // 临时数组,用于存储合并后的结果
int i = left, j = mid + 1, k = 0;
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 = 0; m < len; m++) {
arr[left + m] = temp[m];
}
free(temp);
}
void mergeSort(int *arr, int left, int right) {
if (left < right) {
int mid = (left + right) / 2;
mergeSort(arr, left, mid);
mergeSort(arr, mid + 1, right);
merge(arr, left, mid, right);
}
}
/**
* 堆排序
*/
void adjustHeap(int *arr, int i, int len) { // 将以i为根的子树调整为大根堆
int temp = arr[i];
for (int j = 2 * i + 1; j < len; j = 2 * j + 1) {
if (j + 1 < len && arr[j] < arr[j + 1]) {
j++;
}
if (arr[j] > temp) {
arr[i] = arr[j];
i = j;
} else {
break;
}
}
arr[i] = temp;
}
void heapSort(int *arr, int len) {
// 构建大根堆
for (int i = len / 2 - 1; i >= 0; i--) {
adjustHeap(arr, i, len);
}
// 交换堆顶元素和末尾元素,并重新调整堆
for (int i = len - 1; i >= 1; i--) {
swap(&arr[0], &arr[i]);
adjustHeap(arr, 0, i);
}
}
int main() {
SqList L;
initList(&L, 10);
printf("原始数据:");
printList(L);
simpleSort(&L);
printf("简单排序后:");
printList(L);
initList(&L, 10);
printf("原始数据:");
printList(L);
insertSort(&L);
printf("直接插入排序后:");
printList(L);
initList(&L, 10);
printf("原始数据:");
printList(L);
bubbleSort(&L);
printf("冒泡排序后:");
printList(L);
initList(&L, 10);
printf("原始数据:");
printList(L);
quickSort(&L, 0, L.length - 1);
printf("快速排序后:");
printList(L);
int arr[10] = {4, 3, 6, 9, 1, 2, 8, 7, 5, 0};
printf("原始数据:");
for (int i = 0; i < 10; i++) {
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
mergeSort(arr, 0, 9);
printf("两路合并排序后:");
for (int i = 0; i < 10; i++) {
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("\n");
int arr1[10] = {4, 3, 6, 9, 1, 2, 8, 7, 5, 0};
printf("原始数据:");
for (int i = 0; i < 10; i++) {
printf("%d ", arr1[i]);
}
printf("\n");
heapSort(arr1, 10);
printf("堆排序后:");
for (int i = 0; i < 10; i++) {
printf("%d ", arr1[i]);
}
printf("\n");
return 0;
}
```
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