C语言八种经典排序算法详解及源代码

本文档主要介绍了在C语言中实现的八种经典排序算法源代码。这些算法包括： 1. **希尔排序（Shell Sort）**: 希尔排序是一种改进的插入排序，通过设置一系列逐渐减小的增量（如gap），先对序列进行小范围的插入排序，再逐步缩小增量，最后达到完全插入排序的效果。其时间复杂度通常介于O(n^1.3)和O(n^2)之间。作者给出了由D.L. Shell在1959年提出的Shell排序算法实现。 ```c void sort(int v[], int n) { // 算法核心部分 // ... } ``` 2. **二分插入法（Binary Insertion Sort）**: 这种排序方法将待排序的元素与已排序部分的中间值进行比较，如果当前元素小于中间值，则将其插入到适当的位置。此算法具有简单直观的特点，但效率较低，适用于小型数据集。 3. **直接插入法（Direct Insertion Sort）**: 同样属于插入排序的一种，它直接将每个元素插入到已排序部分的正确位置，逐个完成整个序列的排序。这种排序在小型数据集或基本有序的数据上表现较好。 4. **带哨兵的直接排序法（Sentinel Direct Sort）**: 在数组的一端添加一个特殊标记（哨兵），使得查找起始位置更为方便，适合处理大量数据且内存限制严格的场景。 5. **冒泡排序（Bubble Sort）**: 冒泡排序通过反复交换相邻的两个元素，每一轮都能确定一个最大（小）的元素，直到整个序列排序完成。尽管冒泡排序简单直观，但对于大型数据集效率低下。 6. **选择排序（Selection Sort）**: 此算法每次从未排序的部分选出最小（大）的元素，放到已排序部分的末尾。虽然简单，但其时间复杂度始终为O(n^2)，不适用于大规模数据。 7. **快速排序（Quick Sort）**: 快速排序是基于分治策略的高效排序算法，通过选取一个基准值（pivot），将数组分为两部分，一部分所有元素都小于基准，另一部分都大于基准，然后递归地对这两部分进行排序。平均时间复杂度为O(n log n)。 8. **堆排序（Heap Sort）**: 堆排序利用了堆数据结构的特性，首先建立一个最大堆，然后将堆顶元素与末尾元素交换并调整堆，重复这个过程直到堆为空。这是一种稳定且高效的排序方法，时间复杂度为O(n log n)。 以上算法在实际编程中各有其适用场景，选择合适的排序算法能提高程序性能和用户体验。学习并理解这些基本的排序算法原理和实现有助于提升编程技能，并在解决实际问题时作出明智的选择。