C语言实现的排序算法：选择排序与直接插入排序

"这篇资源主要介绍了C语言中的排序算法，包括稳定排序与非稳定排序的概念，内排序和外排序的区别，以及算法的时间复杂度和空间复杂度。同时提供了选择排序和直接插入排序的具体C语言实现代码。" 在编程领域，排序是一种常见的操作，尤其是在处理数据时。C语言作为基础的编程语言，提供了实现各种排序算法的平台。这里讨论了两种基本的排序方法：选择排序和直接插入排序。 1. 稳定排序与非稳定排序 稳定排序保证相等的元素在排序后的相对位置不变，如冒泡排序和插入排序。非稳定排序则不保证这一点，如快速排序和选择排序。稳定性的考虑在处理有重复元素的数据时尤为重要。 2. 内排序与外排序 内排序是所有待排序数据都在内存中进行处理的排序方法，例如冒泡排序、插入排序、快速排序等。而外排序通常用于处理超大规模数据，数据部分在内存，部分在外存，如归并排序的外部版本。当内存不足以容纳所有数据时，需要采用外排序策略。 3. 时间复杂度与空间复杂度 时间复杂度衡量的是算法运行所需的基本运算次数，反映了算法效率。空间复杂度则表示执行算法所需的内存空间。在资源有限的情况下，优化这两个度量对于提升程序性能至关重要。 4. 选择排序 选择排序是一种简单直观的排序算法，它的工作原理是在未排序序列中找到最小（或最大）元素，存放到排序序列的起始位置，然后再从剩余未排序元素中继续寻找最小（或最大）元素，然后放到已排序序列的末尾。这个过程一直持续到所有元素均排序完毕。其时间复杂度为O(n^2)，在最坏情况下效率较低。 ```c // 选择排序的C语言实现 void select_sort(int *x, int n) { int i, j, min, t; for (i = 0; i < n - 1; i++) { // 要选择的次数：0~n-2共n-1次 min = i; // 假设当前下标为i的数最小，比较后再调整 for (j = i + 1; j < n; j++) { // 循环找出最小的数的下标是哪个 if (*(x + j) < *(x + min)) { min = j; // 如果后面的数比前面的小，则记下它的下标 } } if (min != i) { // 如果min在循环中改变了，就需要交换数据 t = *(x + i); *(x + i) = *(x + min); *(x + min) = t; } } } ``` 5. 直接插入排序 直接插入排序的工作方式是将每个元素逐个插入到已排序的部分。它通过比较新元素与已排序元素来确定正确位置，并进行移动。在最好的情况下（即输入已经部分排序），它的效率可以接近O(n)。 ```c // 直接插入排序的C语言实现 void insert_sort(int *x, int n) { int i, j, temp; for (i = 1; i < n; i++) { j = i; while (j > 0 && *(x + j) < *(x + (j - 1))) { temp = *(x + j); *(x + j) = *(x + (j - 1)); *(x + (j - 1)) = temp; j--; } } } ``` 这些排序算法是计算机科学的基础，理解和掌握它们对于任何程序员来说都是至关重要的。在实际应用中，根据数据规模、内存限制以及对稳定性、时间复杂度的需求，会选择不同的排序算法。