起泡排序算法、插入排序算法、快速排序算法C语言

这些算法都是常见的排序算法，可以在C语言中实现。起泡排序算法是一种简单的排序算法，它通过不断交换相邻的元素来将最大的元素逐渐移动到数组的末尾。插入排序算法则是通过将未排序的元素插入到已排序的序列中来实现排序。快速排序算法则是一种分治算法，通过将数组分成两个子数组，然后递归地对子数组进行排序来实现排序。

相关问题

写一段起泡排序的c语言算法

### 回答1：

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

void swap(int *xp, int *yp)
{
int temp = *xp;
*xp = *yp;
*yp = temp;
}

### 回答2：
起泡排序（Bubble Sort）是一种简单的排序算法，它通过比较相邻元素并交换位置实现排序。以下是用C语言编写的起泡排序算法：

#include <stdio.h>

// 起泡排序函数
void bubbleSort(int arr[], int n) {
    for (int i = 0; i < n-1; i++) {
        for (int j = 0; j < n-i-1; j++) {
            // 如果当前元素比下一个元素大，则交换位置
            if (arr[j] > arr[j+1]) {
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j+1];
                arr[j+1] = temp;
            }
        }
    }
}

int main() {
    int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
    int n = sizeof(arr)/sizeof(arr[0]);
    
    bubbleSort(arr, n);
    
    printf("排序后数组：\n");
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    
    return 0;
}

在以上代码中，我们定义了一个bubbleSort函数来实现起泡排序。该函数使用了两层循环，外层循环控制需要进行比较和交换的次数，内层循环用于比较相邻元素并交换位置。在每一轮外层循环中，我们依次比较当前元素和下一个元素的大小，如果当前元素比下一个元素大，则交换它们的位置，这样每一轮外层循环结束后，最大的元素就会被交换到最后。通过反复进行这样的比较和交换，直到所有元素都按照升序排列为止。

在上述示例中，我们使用了一个整型数组来测试该算法，并打印排序后的结果。输出结果为：11 12 22 25 34 64 90。可以看到，起泡排序算法已经成功地将数组元素进行了升序排列。

### 回答3：
起泡排序（Bubble Sort）是一种简单的排序算法，思路是重复地在待排序的每一对相邻元素之间进行比较和交换，直到没有任何一对元素需要交换为止。

以下是一段用C语言编写的起泡排序算法：

#include <stdio.h>

void bubbleSort(int arr[], int n) {
    int i, j;
    for (i = 0; i < n - 1; i++) {   // 外循环控制排序的轮数
        for (j = 0; j < n - i - 1; j++) {   // 内循环控制每一轮的比较和交换
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                // 交换相邻元素
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
}

int main() {
    int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    bubbleSort(arr, n);
    printf("排序结果: \n");
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    return 0;
}

在上述代码中，我们定义了一个名为`bubbleSort()`的函数来进行起泡排序。首先，我们利用两个嵌套的循环来遍历待排序数组，外循环控制排序的轮数，内循环控制每一轮的比较和交换。

在内循环中，我们通过比较相邻元素的值，若前面的元素大于后面的元素，则进行交换。这样，每一轮循环都会将数组中最大（或最小）的元素放到数组的末尾。这个过程重复执行，直到数组中的所有元素都按照从小到大（或从大到小）的顺序排列。

最后，我们在`main()`函数中测试了算法，创建了一个包含待排序元素的数组，并传递给`bubbleSort()`函数进行排序。然后，打印输出排序结果。

注意：在实际使用中，可以将排序函数定义为一个公共函数，供其他程序调用，这样可以更加灵活地使用起泡排序算法。

有几个记录存储在带头结点的双向链表中，现用双向起泡排序法对其按上升序进行排序，请用C语言写出这种排序的算法。（注：双向起泡排序即相邻两趟排序向相反方向起泡）

好的，下面是C语言实现双向起泡排序的算法：

#include<stdio.h>

typedef struct Node {
    int data;
    struct Node* prev;
    struct Node* next;
} Node;

// 双向链表中结点的插入函数
void insert(Node* head, int data) {
    Node* p = head;
    while (p->next && p->next->data < data) {
        p = p->next;
    }
    Node* node = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    node->data = data;
    node->prev = p;
    node->next = p->next;
    if (p->next) {
        p->next->prev = node;
    }
    p->next = node;
}

// 双向起泡排序算法
void bubbleSort(Node* head) {
    int len = 0;
    Node* p = head->next;
    while (p) {
        len++;
        p = p->next;
    }
    for (int i = 0; i < len-1; i++) {
        for (int j = 0; j < len-1-i; j++) {
            Node* p = head->next;
            for (int k = 0; k < j; k++) {
                p = p->next;
            }
            if (p->data > p->next->data) {
                int temp = p->data;
                p->data = p->next->data;
                p->next->data = temp;
            }
        }
        for (int j = len-2-i; j > i; j--) {
            Node* p = head->next;
            for (int k = 0; k < j-1; k++) {
                p = p->next;
            }
            if (p->data < p->prev->data) {
                int temp = p->data;
                p->data = p->prev->data;
                p->prev->data = temp;
            }
        }
    }
}

int main() {
    Node* head = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    head->prev = NULL;
    head->next = NULL;
    insert(head, 5);
    insert(head, 2);
    insert(head, 9);
    insert(head, 1);
    insert(head, 7);
    printf("排序前的链表：");
    Node* p = head->next;
    while (p) {
        printf("%d ", p->data);
        p = p->next;
    }
    printf("\n");
    bubbleSort(head);
    printf("排序后的链表：");
    p = head->next;
    while (p) {
        printf("%d ", p->data);
        p = p->next;
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

以上代码中，我们首先定义了一个结构体 `Node`，表示双向链表中的结点。然后定义了 `insert()` 函数用于向链表中插入结点，这里使用的是插入排序的思想。最后实现了 `bubbleSort()` 函数，其中使用了双向起泡排序的思想，对链表中的元素进行排序。在 `main()` 函数中，我们创建了一个带头结点的双向链表，并且插入了一些元素，然后进行排序并输出结果。

双向起泡排序算法的时间复杂度为 $O(n^2)$，空间复杂度为 $O(1)$。