排序算法实现:希尔、快速、堆、归并、基数排序

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"7种排序算法实现" 这篇代码示例涵盖了7种经典的排序算法,包括希尔排序、非递归快速排序、递归快速排序、堆排序、归并排序和基数排序。每种排序算法都在结构体`node`或`rnode`上进行操作,其中`node`包含一个整型键`key`,而`rnode`增加了整型值`point`。代码中还包含了一些辅助函数,如打印数组、创建数组等。 1. **希尔排序(Shell Sort)**:这是一种改进的插入排序,通过设置不同的间隔序列(希尔增量)来减少元素的交换次数。在代码中,希尔排序由`shell()`函数实现。 2. **非递归快速排序**:快速排序的基本思想是通过一趟排序将待排记录分隔成独立的两部分,其中一部分记录的关键字均比另一部分的关键字小,然后分别对这两部分记录继续进行排序。在代码中,非递归的快速排序由`quick1()`函数实现。 3. **递归快速排序**:与非递归版本类似,递归快速排序使用递归调用来处理子数组。在代码中,递归快速排序由`quick2()`函数实现,它接受左边界`l`和右边界`h`作为参数。 4. **堆排序(Heap Sort)**:堆排序是一种树形选择排序,利用完全二叉树的特性,将待排序序列构造成一个大顶堆或小顶堆,然后将堆顶元素与末尾元素交换,再调整剩余元素形成新的堆。在代码中,`heap()`函数用于调整堆,`heapsort()`函数执行整个排序过程。 5. **归并排序(Merge Sort)**:归并排序采用分治策略,将大问题分解为小问题解决。它将数组分为两半,分别排序,然后合并两个有序数组。`mergesort()`函数是主函数,`merges()`和`mergepass()`是辅助函数,用于合并和处理子数组。 6. **基数排序(Radix Sort)**:基数排序是一种非比较型整数排序算法,根据数字位数从低位到高位进行桶排序。在代码中,`radixsort()`函数实现了这个过程,它使用了一个辅助数组`rnode`来存储额外信息。 这些排序算法各有优缺点,适用于不同的场景。例如,快速排序通常在平均情况下有较好的性能,而归并排序和堆排序则保证了稳定性。基数排序对于整数排序尤其有效,而希尔排序则在处理大规模数据时可以提高效率。理解并掌握这些排序算法对于提升编程技能和优化算法性能至关重要。