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。用c语言实现
时间: 2024-02-20 10:56:09 浏览: 20
好的,我可以帮你解答这个问题。以下是C语言实现简单选择排序、堆排序和归并排序的代码。这里选择排序和堆排序的时间复杂度都是O(nlogn),而归并排序的时间复杂度为O(nlogn)。
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
// 简单选择排序
void selection_sort(int arr[], int n) {
int i, j, min, temp;
for (i = 0; i < n - 1; i++) {
min = i;
for (j = i + 1; j < n; j++) {
if (arr[j] < arr[min]) {
min = j;
}
}
if (min != i) {
temp = arr[i];
arr[i] = arr[min];
arr[min] = temp;
}
}
}
// 堆排序
void heap_sort(int arr[], int n) {
int i, j, k, temp;
for (i = n / 2 - 1; i >= 0; i--) {
// 构建大顶堆
for (j = i; j * 2 + 1 < n; j = k) {
k = j * 2 + 1;
if (k + 1 < n && arr[k + 1] > arr[k]) {
k++;
}
if (arr[k] > arr[j]) {
temp = arr[j];
arr[j] = arr[k];
arr[k] = temp;
}
}
}
// 排序
for (i = n - 1; i >= 0; i--) {
temp = arr[0];
arr[0] = arr[i];
arr[i] = temp;
// 调整大顶堆
for (j = 0; j * 2 + 1 < i; j = k) {
k = j * 2 + 1;
if (k + 1 < i && arr[k + 1] > arr[k]) {
k++;
}
if (arr[k] > arr[j]) {
temp = arr[j];
arr[j] = arr[k];
arr[k] = temp;
}
}
}
}
// 归并排序
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 merge_sort(int arr[], int l, int r) {
if (l < r) {
int m = l + (r - l) / 2;
merge_sort(arr, l, m);
merge_sort(arr, m + 1, r);
merge(arr, l, m, r);
}
}
int main() {
int n = 10000;
int arr[n];
int i;
srand(time(NULL));
for (i = 0; i < n; i++) {
arr[i] = rand() % 10000;
}
clock_t start, end;
double duration;
start = clock();
selection_sort(arr, n);
end = clock();
duration = (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC;
printf("简单选择排序的时间为:%lf\n", duration);
start = clock();
heap_sort(arr, n);
end = clock();
duration = (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC;
printf("堆排序的时间为:%lf\n", duration);
start = clock();
merge_sort(arr, 0, n - 1);
end = clock();
duration = (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC;
printf("归并排序的时间为:%lf\n", duration);
return 0;
}
```
以上是简单选择排序、堆排序和归并排序的C语言实现代码。我们可以通过计算程序运行的时间来比较它们的效率。